Singleton類(lèi)在Java開(kāi)發(fā)人員中非常常見(jiàn)，但是它給初級(jí)開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)。 他們面臨的主要挑戰(zhàn)之一是如何使Singleton保持為Singleton？ 也就是說(shuō)，無(wú)論出于何種原因，如何防止單個(gè)實(shí)例的多個(gè)實(shí)例。 對(duì)Singleton進(jìn)行雙重檢查鎖定是一種確保在應(yīng)用程序生命周期中僅創(chuàng)建Singleton類(lèi)的一個(gè)實(shí)例的方法。 顧名思義，在雙重檢查鎖定中，代碼對(duì)一個(gè)Singleton類(lèi)的現(xiàn)有實(shí)例進(jìn)行兩次檢查（有和沒(méi)有鎖定以進(jìn)行兩次檢查），以確保不會(huì)創(chuàng)建一個(gè)以上的singleton實(shí)例。 順便說(shuō)一句，它在Java修復(fù)JDK 1.5中的內(nèi)存模型問(wèn)題之前就被打破了。 在本文中，我們將看到如何在Java中為Singleton的雙重檢查鎖定編寫(xiě)代碼 ，為什么在Java 5之前雙重檢查鎖定被破壞以及如何解決。 順便說(shuō)一句，從訪談的角度來(lái)看，這也很重要，我聽(tīng)說(shuō)有人要求對(duì)金融和服務(wù)業(yè)的公司進(jìn)行手工雙重檢查Singleton鎖定的代碼，并相信我很棘手，直到您清楚地了解了什么你在做。 您也可以查看我的Singleton設(shè)計(jì)模式問(wèn)題的完整列表，以進(jìn)行良好的準(zhǔn)備。

Singleton類(lèi)破壞其合同的一種常見(jiàn)情況是多線程。 如果您要求初學(xué)者為Singleton設(shè)計(jì)模式編寫(xiě)代碼，那么他很有可能會(huì)提出以下內(nèi)容：

private static Singleton _instance;public static Singleton getInstance() {if (_instance == null) {_instance = new Singleton();}return _instance; }

并且當(dāng)您指出這段代碼將由多個(gè)線程并行調(diào)用時(shí)，將創(chuàng)建Singleton類(lèi)的多個(gè)實(shí)例時(shí)，他可能會(huì)使整個(gè)getInstance（）方法同步化 ，如第二個(gè)代碼示例getInstanceTS（）方法所示。 盡管它是線程安全的，可以解決多個(gè)實(shí)例的問(wèn)題，但效率不是很高。 每次調(diào)用此方法時(shí)，都需要承擔(dān)同步的費(fèi)用，而創(chuàng)建Singleton實(shí)例時(shí)，僅在第一類(lèi)上才需要同步。 這將使我們進(jìn)入雙重檢查的鎖定模式 ，其中只有關(guān)鍵的代碼段被鎖定。 程序員稱(chēng)其為“雙重檢查鎖定”，因?yàn)閷?duì)_instance == null進(jìn)行了兩次檢查，一次沒(méi)有鎖定，而另一次則帶有鎖定（內(nèi)部同步）塊。 這是Java中經(jīng)過(guò)雙重檢查的鎖定的樣子：

public static Singleton getInstanceDC() {if (_instance == null) { // Single Checkedsynchronized (Singleton.class) {if (_instance == null) { // Double checked_instance = new Singleton();}}}return _instance; }

從表面上看，這種方法看起來(lái)很完美，因?yàn)槟恍枰獮橥綁K支付一次費(fèi)用，但是在使_instance變量volatile之前，它仍然無(wú)效。 如果沒(méi)有volatile修飾符，則Java中的另一個(gè)線程可能會(huì)看到_instance變量的一半初始化狀態(tài)，但是由于volatile變量保證了before-before關(guān)系的發(fā)生，所有寫(xiě)入都會(huì)在_instance變量的任何讀取之前發(fā)生在volatile _instance上。 在Java 5之前不是這種情況，這就是為什么以前雙重檢查鎖定已被破壞的原因。 現(xiàn)在，有了事前保證 ，您可以放心地認(rèn)為這將起作用。 順便說(shuō)一下，這不是創(chuàng)建線程安全的Singleton的最佳方法，您可以將Enum用作Singleton ，它在實(shí)例創(chuàng)建期間提供內(nèi)置的線程安全性。 另一種方法是使用靜態(tài)持有人模式。

/** A journey to write double checked locking of Singleton class in Java.*/class Singleton {private volatile static Singleton _instance;private Singleton() {// preventing Singleton object instantiation from outside}/** 1st version: creates multiple instance if two thread access* this method simultaneously*/public static Singleton getInstance() {if (_instance == null) {_instance = new Singleton();}return _instance;}/** 2nd version : this definitely thread-safe and only* creates one instance of Singleton on concurrent environment* but unnecessarily expensive due to cost of synchronization* at every call.*/public static synchronized Singleton getInstanceTS() {if (_instance == null) {_instance = new Singleton();}return _instance;}/** 3rd version : An implementation of double checked locking of Singleton.* Intention is to minimize cost of synchronization and improve performance,* by only locking critical section of code, the code which createsinstance of Singleton class.* By the way this is still broken, if we don't make _instance volatile,as another thread can* see a half initialized instance of Singleton.*/public static Singleton getInstanceDC() {if (_instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (_instance == null) {_instance = new Singleton();}}}return _instance;} }

這就是Java中對(duì)Singleton類(lèi)的雙重檢查鎖定 。 這是在Java中創(chuàng)建線程安全的Singleton的有爭(zhēng)議的方法之一，就將Enum用作Singleton類(lèi)而言，還有其他更簡(jiǎn)單的選擇。 我不建議您像那樣實(shí)現(xiàn)Singleton，因?yàn)橛性S多更好的方法可以在Java中實(shí)現(xiàn)Singleton模式。 但是，這個(gè)問(wèn)題具有歷史意義，并且還教導(dǎo)了并發(fā)如何引入細(xì)微的錯(cuò)誤。 正如我之前所說(shuō)，從訪談的角度來(lái)看，這非常重要。 在進(jìn)行任何Java面試之前，練習(xí)手動(dòng)編寫(xiě)Singleton類(lèi)的雙重檢查鎖定。 這將使您深入了解Java程序員的編碼錯(cuò)誤。 與此相關(guān)的是，在現(xiàn)代的測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)中，由于Singleton難以模擬其行為，因此Singleton被視為反模式，因此，如果您是TDD實(shí)踐者，最好避免使用Singleton模式。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2014/05/double-checked-locking-on-singleton-class-in-java.html

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的在Java中对Singleton类进行双重检查锁定的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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