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Double-Check 的单例

转载 作者:知者 更新时间:2024-03-13 02:27:55 27 4
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一 点睛

Double-Check 提供了一种高效的数据同步策略,那就是首次初始化时加锁,之后则允许多个线程同时进行 getInstance 方法的调用来获得类的实例。

二 代码

package singleton.singleton2;

import java.io.File;

// final 不允许继承
public final class Singleton {
    // 实例变量
    private byte[] data = new byte[1024];
    private static Singleton instance = null;
    File file;

    private Singleton() {
        this.file = new File("****"); // 文件初始化
    }

    // 向 getInstance 方法加入同步控制,每次只能有一个线程能进入
    public static Singleton getInstance() {
        // 当 instance 为 null 时,进入同步代码块,同时该判断避免了每次需要进入同步代码块,可以提高效率
        if (null == instance) {
            // 只有一个线程能够获得 Singleton.class 关联的 monitor
            synchronized (Singleton.class) {
                // 判断如果是 instance 为 null 则创建
                if (null == instance) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

三 说明

当两个线程发现 null == instance 时,只有一个线程有资格进入同步代码块,完成对 instance 的实例化,随后的线程发现 null == instance 不成立则无须进行任何动作,以后对 getInstance 的访问就不需要数据同步的保护了。

这种方式看起来是那么的完美和巧妙,既满足了懒加载,又保证了 instance 实例的唯一性,还提供了高效的数据同步策略,可以允许多个线程同时对 getInstance 进行访问,但是这中方式在多线程的情况下可能会引起空指针异常。

在 Singleton 的构造函数中,需要实例化 file 这个资源,还有 Singleton 自身,根据 JVM 运行时指令重排序,这两者的实例化顺序并无前后关系的约束,那么既有可能 instance 最先被实例化,而 file 并未完成实例化,未完成实例化的实例调用其方法将会抛出空指针异常。

四 Volatile + Double-Check

Double-Check 虽然是一种巧妙的程序设计,但是有可能引起类成员变量的实例化 file 发生在 instance 实例化之后,这一切均是由于 JVM 在运行时指令重排序所导致的,而 volatile 关键字则可以防止这种重排序的发生。
private volatile static Singleton instance = null;

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