Java雙重校驗鎖單例原理

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前言

作為開發者，單例這個就再也熟悉不過瞭，但是作為多種單例實現模式，我個人覺得雙重校驗鎖是非常不多的實現，我們簡單來分析一下其原理。

正文

先來說一下Java版本的，後面會涉及Kotlin中的代碼我們再做比對。

代碼實現

Java代碼實現如下：

//雙重校驗鎖單例
public class SingleInstance {
    //必須volatile修飾 見分析1
    private volatile static SingleInstance instance;
    //私有化構造函數
    private SingleInstance() {
    }
 
    public static SingleInstance getInstance() {
        //第一個判空 見分析2
        if (instance == null) {
            synchronized (SingleInstance.class) {
                //第二個判空 見分析3
                if (instance == null) {
                    //新建實例
                    instance = new SingleInstance();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

首先這裡synchronized關鍵字沒有修飾整個getInstance函數，因為這個函數可能使用地方很多，這樣就會造成其他線程阻塞，不太好，所以這裡隻同步瞭一段代碼。

分析2：為什麼在進入同步代碼塊時需要進行進行判空，假如有線程A和線程B，這時線程A先判斷instance為null，所以它進入瞭同步代碼塊，創建瞭對象，然後線程B再進來時，它就不必再進入同步代碼快瞭，可以直接返回，也其實也就是懶加載，可以加快執行速度。

分析3：為什麼在同步代碼塊中還要再進行一次判斷呢，假如有線程A和線程B，它倆A先調用方法，B緊接著調用，這時A、B在分析2出的判空都是空，所以A進入同步代碼塊，B進行等待，當A進入同步代碼塊中創建瞭對象後，A線程釋放瞭鎖，這時B再進入，如果這時不加分析3的判空，B又會創建一個實例，這明顯不符合規矩。

分析1：那既然加瞭2層判斷，那為什麼還要加個volatile關鍵字呢，這裡知識點就有點多瞭。

因為新建實例的代碼：

instance = new SingleInstance();

它不是一個原子操作，這個簡單的賦值可以分為3步：

1、給SingleInstance分配內存

2、調用SingleInstance的構造方法

3、把instance指向分配的內存空間

這是正常邏輯的3個步驟，也隻有按1 2 3執行後，這個instance才不是null。

但是Java內存模型允許這個進行指令重排序，也就是這3步可能是123也可能是132，所以這裡就有問題瞭。

假如線程A和線程B，線程A已經跑到分析3處的代碼，這時這條指令執行是132，剛把步驟3執行完，這時線程B跑到瞭分析1處的代碼，會發現instance不為null瞭，這時線程B就直接返回瞭，從而導致錯誤。

既然知道瞭原因，那volatile關鍵字就是解決這個的，它可以禁止指令重新排序，而且保證所有線程看到這個變量是一致的，也就是不會從緩存中讀取(這個特性後面有機會再說)，所以在創建instance實例時，它的步驟都是123，就不會出錯瞭。

總結

到此這篇關於Java雙重校驗鎖單例原理的文章就介紹到這瞭,更多相關Java校驗鎖單例內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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