java完美单列模式-双重检查模式详解

首先废话不多说直接上代码


完整代码

相信很多人知道是这样但是并不一定知道为什么,知其然不知其所以然

下面来一层层讲解

1、首先开一个简单粗暴的

图1

      如果单列模式能写成这样也真是无语了,此处省去100000字,这里的问题在于没有做任何并发的处理,你至少得价格同步锁啊。好吧我们来加一个同步锁。

图2


好了同步锁加上了,还有问题吗?当然了问题还是有的,不然我还讲什么呢,哈哈

很明显的问题就是同步(synchronized)会有一个效率问题,假如有100个线程同时获取这个实例,第一个线程进来获取锁其他99个线程只能等待,当然第一次获取只能这样,但是当instance不为null的时候,其实已经不需要在经过同步锁这一步,只需要直接返回这个实例就好,所以在同步代码块的外层再加一个判断instance是否为空,上代码

图3

现在双重判断,那么问题解决了吗,我告诉你还没有,那么问题出在哪里呢?问题就在 instance=newSingleton();

这并非是一个原子操作,在jvm中这句话做了以下三件事情

1、给instance分配内存

2、调用Singleton的构造函数,初始化成员变量

3、将instance对象指向内存分配的空间(这一步执行完毕instance就为非空了)

理想的状态就是1-2-3顺序执行,但是事实并不是如此,因为jvm中存在指令重排优化,简单来说1-2-3并不一定是顺序执行的,也可能是1-3-2,如果是这样在执行完3步骤后, 2还没有执行,此时instance已经不为null,但是还没有初始化,也在此时其它线程进来了判断instance != null,获取实例并使用,顺理成章的就报错了。那么怎么解决呢-----volatile出场了,volatile保证了变量的可见性和有序性(解决了上面的问题)

总结:这个单列模式用了两个判断和两种锁,说说这两种锁的区别synchronized和volatile

volatile相对于synchronized轻量级一点,也就是效率更好,因为没有线程等待(但是volatile并不能取代synchronized)

volatile不具备原子性,所以不能取代synchronized

volatile实现原理将会在下回分解

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