Question

此问题与旧Java版本的行为和双重检查锁定算法的旧实现有关

较新的实现use volatile并且依赖于略微更改的volatile语义，因此它们不已损坏。

据说，除了long或double字段外，字段赋值总是原子的。

但是，当我读到为什么双重检查锁定被打破的解释时，它说的是问题在于赋值操作：

// Broken multithreaded version
// "Double-Checked Locking" idiom
class Foo {
    private Helper helper = null;
    public Helper getHelper() {
        if (helper == null) {
            synchronized(this) {
                if (helper == null) {
                    helper = new Helper();
                }
            }
        }
        return helper;
    }

    // other functions and members...
}

线程A注意到该值未初始化，因此它获得了   锁定并开始初始化   值。

由于某些编程语言的语义，代码   允许编译器生成   将共享变量更新为point   到部分构造的对象   在A完成表演之前   初始化。

线程B注意到共享变量已初始化（或左右）   它出现），并返回其值。   因为线程B认为价值是   已初始化，但事实并非如此   获得锁。如果B使用该对象   在完成所有初始化之前   由A看到A（因为A   尚未完成初始化或   因为一些初始化的值   在对象尚未渗透   到内存B使用（缓存   连贯）），程序很可能   崩溃。
（来自http://en.wikipedia.org/wiki/Double-checked_locking）。

什么时候可能？是否有可能在64位JVM分配操作中不是原子的？如果不是那么“双重检查锁定”是否真的被打破了？

Answer 1

问题不是原子性，而是排序。只要未违反happens-before，JVM就可以重新排序指令以提高性能。因此，运算符理论上可以在来自类helper的构造函数的所有指令执行之前调度更新Helper的指令。

Answer 2

引用的赋值是原子的，但构造不是！因此，如解释中所述，假设线程B想要在线程A完全构造它之前使用单例，它不能创建新实例，因为引用不是null，因此它只返回部分构造的对象。

如果您不确保发布共享引用发生在之前另一个线程加载共享参考，然后写的引用新对象即可对其写入重新排序领域。在那种情况下，另一个线程可以看到最新的价值对象引用但过时了部分或全部对象的值国家 - 部分建构的宾语。 - Brian Goetz：Java Concurrency in Practice

由于初始检查null未同步，因此没有发布，并且可以进行此重新排序。

Answer 3

在构造函数中构造Helper的实例可能需要多个赋值，并且语义允许它们根据赋值helper = new Helper()进行重新排序。

因此，可以为字段helper分配对未进行所有分配的对象的引用，以使其未完全初始化。

Answer 4

在java中进行双重检查锁定存在各种问题：

http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html

Answer 5

阅读本文：http://www.javaworld.com/jw-02-2001/jw-0209-double.html 即使你不理解所有的细节（像我一样），只要相信这个好的技巧就行不通了。

Answer 6

对不起，这可能与这个问题有点无关，我只是好奇。在这种情况下，在分配之前获取锁和/或返回值是不是更好？像：

private Lock mLock = new ReentrantLock();
private Helper mHelper = null;

private Helper getHelper() {
    mLock.lock();
    try {
        if (mHelper == null) {
            mHelper = new Helper();
        }
        return mHelper;
    }
    finally {
        mLock.unlock();
    }
}

或者使用双重检查锁定是否有任何优势？

Answer 7

/*Then the following should work.
  Remember: getHelper() is usually called many times, it is BAD 
  to call synchronized() every time for such a trivial thing!
*/
class Foo {

private Helper helper = null;
private Boolean isHelperInstantiated;
public Helper getHelper() {
    if (!isHelperInstantiated) {
        synchronized(this) {
            if (helper == null) {
                helper = new Helper();
                isHelperInstantiated = true;
            }
        }
    }
    return helper;
}

// other functions and members...
}

为什么在Java中双重检查锁定被破坏？

7 个答案: