双重校验锁实现单例模式

Posted 2021-06-15 Peterxiazhen

package day1;
/** 特点：懒汉模式，只有使用时，才进行创建
 * 首次调用getInstance（）才使用synchronized加锁，后续使用时无需加锁
 * 该代码存在效率问题，因为即使已经产生了单例之后，之后调用了getInstance（）方法之后仍然还会加锁解锁，
 * 加锁和解锁会影响系统的性能
 * ====================>
 * 于是有了双重校验锁机制
 *
 */
public final class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton() {} // 私有的构造方法，只能类内调用
    public static Singleton getInstance() {
        synchronized (Singleton.class) {    // 避免多线程并发访问
            if (instance == null) {
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }
}

final class Singleton_1 {
    private Singleton_1() {
    }

    private static Singleton_1 instance = null;

    public static Singleton_1 getInstance() {
        if (instance == null) {
            // 首次访问会同步，之后的不会进入synchronized方法
            synchronized (Singleton_1.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton_1();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
/**
 * 但是该方法仍然存在问题
 *  *  if (instance == null) 在synchronized外部，instance静态变量不是有序的，synchronized无法禁止指令重排
 *  *  instance = new Singleton_1();
 *  *  字节码包含4部分：
 *  *  1. new 新建一个实例
 *  *  2. 复制这个实例的引用
 *  *  3. 通过该引用调用构造方法
 *  *  4. 引用用来进行赋值操作putstatic
 *  *
 *  *  JIT即时编译器进行指令重排，将4排到3的前面，那么t1还未完全将构造方法执行完毕，如果在构造方法中要执行很多初始化操作
 *  *  那么t2拿到的instance类变量是非空的，但是一个未初始化完毕的单例，那么就会出现问题
 *  *  解决办法，就是对instance使用volatile修饰
 */

// 完整版
final class Singleton_2 {
    private Singleton_2() {}
    private volatile static Singleton_2 instance = null;
    public static Singleton_2 getInstance() {
        // 读屏障，写屏障之后的不能指令重排
        if (instance == null) {
            // 首次访问会同步，之后的不会进入synchronized方法
            synchronized (Singleton_2.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton_2();
                    // 写屏障，写屏障之前的不能指令重排
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}