Question

如以下代码所示，线程安全的单例设计模式与双重检查锁定之间有什么区别。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (this) {
                if(instance==null)
                    instance = new Singleton();
             }
        }
        return instance;
    }
}

在下面的实现中，除了渴望初始化之外。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

Answer 1

双重检查锁定（DCL）惯用法是一种尝试以惰性方式实例化单例对象的方法，该方法直到第一次需要时才创建单例对象。这种方法的问题在于它有缺陷，并且不起作用。要深入了解为什么这种用法不起作用，请参阅：

虽然Brian Goetz详细介绍了成语失败的原因，但为了简洁起见，可以在以下段落中总结该问题：

DCL依赖于资源字段的不同步使用。这似乎无害，但事实并非如此。要了解原因，假设线程A在同步块内部，执行语句resource = new Resource（）;。而线程B刚刚进入getResource（）。考虑此初始化对内存的影响。新资源对象的内存将被分配； Resource的构造函数将被调用，初始化新对象的成员字段；并且SomeClass的字段资源将被分配一个对新创建对象的引用。

简而言之，Java内存模型（JMM）不保证给定两个线程，一个不会看到instance字段的部分构造的实例，因为instance字段是在外部观察到的同步块（即if (instance == null)）。

请注意，从JDK 5开始，double-checked locking idiom is possible仍然很微妙，应该在可以使用其他替代方法时避免使用。

开发人员首先尝试创建DCL习惯用法的原因是，使用synchronized关键字可能会导致性能下降（根据Brian Goetz的文章，可能高达100倍）。

第二个模式是单例模式的一种简单得多的方法，因为它使单例对象static得以确保，对于所有尝试访问该单例的外部对象，将仅创建一个对象。这种方法称为渴望实例化，因为instance对象是在任何外部对象需要它之前创建的。除非创建单例对象有大量开销，否则急于实例化通常就足够了。

如果需要延迟实例化，那么一个聪明的方法是创建一个单独的类，仅将单例实例作为static字段：

public class Singleton {
    public static Singleton instance = new Singleton();
}

由于在类加载器加载类之前，不会在Java中初始化static字段，因此除非外部对象引用instance对象，否则instance对象不会被实例化。因此，我们通过编译器和Java运行时环境实现了延迟实例化。

线程安全单例设计模式的实现差异

1 个答案: