没有最终修饰符的按需初始化持有者习语线程安全吗

Posted 2023-02-22

【中文标题】没有最终修饰符的按需初始化持有者习语线程安全吗

【英文标题】：Is Initialization On Demand Holder idiom thread safe without a final modifier

【发布时间】：2014-01-26 12:24:51

【问题描述】：

我有一种预感，使用 holder 惯用语而不将 holder 字段声明为 final 不是线程安全的（由于 Java 中不变性的工作方式）。有人可以证实这一点（希望有一些消息来源）吗？

public class Something 
    private long answer = 1;

    private Something() 
         answer += 10;
         answer += 10;
    

    public int getAnswer() 
      return answer;
    

    private static class LazyHolder 
        // notice no final
        private static Something INSTANCE = new Something();
    

    public static Something getInstance() 
        return LazyHolder.INSTANCE;
    

编辑：我绝对想要来源声明，而不仅仅是“它有效”之类的断言——请解释/证明它是安全的

EDIT2：稍作修改以使我的观点更清楚 - 我可以确定无论调用线程如何 getAnswer() 方法都会返回 21？

【问题讨论】：

它完全是线程安全的，不管是否是最终的。

这个断言的来源？

Java 内存模型 - 我会回答...哎呀，太晚了：@assylias 已经为我完成了。

【参考方案1】：

class initialization procedure 保证如果使用静态初始化程序（即static variable = someValue;）设置静态字段的值，则该值对所有线程都是可见的：

10 - 如果初始化程序的执行正常完成，则获取 LC，将 C 的 Class 对象标记为完全初始化，通知所有等待线程，释放 LC，并正常完成此过程。

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关于您的编辑，让我们想象一下有两个线程 T1 和 T2 的情况，从挂钟的角度来看，按照该顺序执行：

T1：Something s = Something.getInstance(); T2：Something s = Something.getInstance(); i = s.getAnswer();

那么你有：

T1 获取 LC，T1 运行 Something INSTANCE = new Something();，初始化 answer，T1 释放 LC T2 尝试获取 LC，但已被 T1 锁定 => 等待。当 T1 释放 LC 时，T2 获取 LC，读取INSTANCE，然后读取answer。

因此，您可以看到answer 的写入和读取之间存在正确的happens-before 关系，这要归功于LC 锁定。

【讨论】：

@edit - 你回答后我很清楚，但无论如何感谢这个例子

@assylias，我不确定当s(reference) 已发布但answer 尚未初始化时，这里是否不可能出现这种情况，或者我错了？谢谢。

【参考方案2】：

它肯定是线程安全的，但它是可变的。所以任何得到它的人都可以将它分配给其他东西。这是首先要担心的事情（甚至在考虑线程安全之前）。

【讨论】：

只有，Something 类以外的人可以得到它。

是的，我确实 +1。所以实际上可变性问题只会出现在 Something 类的方法中。但我认为它是线程安全的，因为无论如何都会同步类加载（无论是最终还是非最终）。

@MarkoTopolnik - 当然任何人都可以使用公共方法来获取实例，你是什么意思？

@JakubBochenski 我的意思是分配它。

@JakubBochenski 您也可以使用反射修改private static final 字段（除非它是编译时常量）。