Question

第一个关闭：是的，我知道在Java中使用单例的最佳方法是使用enum s，但如果由于某种原因需要子类化单例类，则不能使用枚举，所以......

JavaWorld的David Geary很久以前发表了一篇关于用Java实现单例的文章。他认为对线程安全的单例实现的以下优化是有问题的：

public static Singleton getInstance() 
{ 
    if (singleton == null) 
    { 
       synchronized(Singleton.class) 
       { 
           if(singleton == null) {
              singleton = new Singleton();
           } 
       }
    }
    return singleton; 
}

（详见：http://www.javaworld.com/javaworld/jw-04-2003/jw-0425-designpatterns.html?page=4#sthash.G8lzWOfT.dpuf）

Geary说这是'双重检查锁定'优化

无法保证正常工作，因为编译器可以自由分配在单例之前的值为单例成员变量构造函数被调用。如果发生这种情况，可以抢占线程1 在分配了单例引用之后，但在之前 singleton已初始化，因此Thread 2可以返回对a的引用未初始化的单身实例。

我的问题：以下更改是否可以解决该问题？我已经开始阅读Goetz的Java并发书了，似乎允许编译器在线程内操作进行混乱，所以我不太自信......在我看来，singleton = temp;是一个原子操作，在这种情况下，我认为它应该。请解释一下。

public static Singleton getInstance() 
{ 
    if (singleton == null) 
    { 
       synchronized(Singleton.class) 
       { 
           if(singleton == null) {
              Singleton temp = new Singleton();
              singleton = temp;
           } 
       }
    }
    return singleton; 
}

Answer 1

第二个代码与第一个代码顺序一致（它们在单个线程环境中严格相同），并且不会引入任何额外的内存同步点。

所以是的，编译器有权重写第二个代码并将其转换为第一个代码，这意味着它也是不安全的。

singleton = temp;是原子的事实在这里没有用。它只表示singleton为null或与temp保持相同的引用。但这并不妨碍temp / singleton指向“非构造”对象。

Java内存模型在发生前（HB）关系方面起作用。在两个代码中只有一个hb：同步块的退出hb后续进入该块。 if (singleton == null)与singleton=…不共享任何关系，因此可以进行重新排序。

最重要的是，修复它的唯一方法是在两个语句之间引入一个hb：在同步块中移动if或者例如标记singleton volatile。

Answer 2

答案取决于可以通过编译器应用于第二代码的优化（这意味着可以通过编译器将第二代码转换为第一代码）。您可以使用AtomicReference编写代码，以避免此问题：

private static AtomicReference<Singleton> singleton = new AtomicReference<Singleton>(null);
...
public static Singleton getInstance() 
{ 
    if (singleton.get() == null) 
    { 
       synchronized(Singleton.class) 
       { 
           if(singleton.get() == null) {
              singleton.compareAndSet(null, new Singleton());
           } 
       }
   }
   return singleton.get(); 
}

Answer 3

删除错误，为讨论保留空白答案。哇，生活和学习！

Java多线程纠错 - 线程安全单例

3 个答案: