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在Java并发编程中,双检锁(Double-Checked Locking)是一种用于减少同步开销的优化技术,尤其适用于懒加载(lazy initialization)的场景。本文将详细探讨双检锁的工作原理、潜在问题以及如何安全地实现它。 双检锁是一种有用的优化技术,但需要正确使用 volatile 关键字来保证线程安全。在实际应用中,我们应优先考虑使用其他更简单、更安全的替代方案,如早期初始化、按需初始化或枚举单例。这些方法不仅减少了代码的复杂性,还提供了更好的性能和可维护性。
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在 Java 并发编程中,双检锁(Double-Checked Locking)是一种用于减少同步开销的优化技
术,尤其适用于懒加载(lazy initialization)的场景。本文将详细探讨双检锁的工作原理、潜
在问题以及如何安全地实现它。
#### 1. 双检锁的工作原理
双检锁模式的核心思想是在方法级别先进行检查,如果实例不存在,则进入同步块再次进行
检查。这样可以减少每次访问方法时的同步开销。典型的实现如下:
```java
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance;
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
```
在上述代码中,`instance` 变量被声明为 `volatile`,以防止指令重排导致的线程安全问题。
`volatile` 关键字确保了多线程环境下变量的可见性和禁止指令重排。
#### 2. 双检锁的陷阱
双检锁在 Java 5 之前的版本中存在问题,主要是因为 Java 内存模型(JMM)允许对读写操
作进行重排序,这可能导致一个线程看到一个“半初始化”的对象。例如,对象的内存空间
已经被分配并指向了 `instance` 引用,但对象的构造函数还没有执行完毕。
#### 3. 解决方案
为了解决这个问题,`instance` 变量必须被声明为 `volatile`。这样,当一个线程执行 `instance
= new Singleton()` 时,JVM 必须确保在写入 `instance` 引用之前,对象的构造函数已经执行
完毕。
```java
public class Singleton {
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