關於DCL雙重鎖失效及解決方案

關於DCL雙重鎖失效及解決方案

 

Double  Check Lock （DCL）實現單例

DCL 方式實現單例的優勢是既可以在須要時才初始化單例，又可以保證線程安全，且單例對象初始化後調用getInstance方法不進行同步鎖。代碼以下：

本程序的 亮點天然在getInstance方法上面，能夠看到該方法對instance進行了兩次判空：第一層主要是爲了不沒必要要的同步，第二層判斷則是爲了在null狀況下才建立實例。這是什麼意思呢？是否是有點摸不着頭腦，下面就一塊兒來分析一下。

假設線程A執行到singleton03  = new Singleton03()語句，看起來只有一行代碼，但實際上它並非原子操做，這句代碼最終會被編譯成多條彙編指令，它大體作了3件事：

1）給singleton03的實例分配內存。

2）調用Singleton03()構造函數，初始化成員字段。

3）將singleton03對象指向分配的內存空間（此時singleton03就不是null了）。

    可是，因爲Java編譯器容許處理器亂序執行，以及JDK1.5以前JMM中的Cache、寄存器到主內存回寫順序的規定，上面的2和3的順序是沒法保證的，也就是說，執行順序多是1-2-3也多是1-3-2。若是是後者，而且在3執行完畢、2未執行以前，被切換到線程B上，這時候singleton03由於已經在線程A內執行過了3，singleton03已是非空了，因此，線程B直接取走singleton03，再使用時就會出錯，這就是DCL失效問題，並且這種難以跟蹤難以重現的錯誤可能會隱藏好久。

    在JDK1.5以後，SUN官方已經注意到這種問題，調整了JVM，具體化了volatile關鍵字，所以，若是JDK1.5或以後的版本，只須要將singleton03的定義改爲private volatile static Singleton03 singleton = null就能夠保證singleton03對象每次都是從主內存中讀取，就可使用DCL的寫法來完成單例模式。固然，volatile或多或少也會影響到性能，但考慮到程序的正確性，這點犧牲也是值得的。

    DCL優勢：資源利用率高，第一次執行getInstance時單例對象纔會被實例化，效率高。缺點：第一次加載稍慢，也因爲JMM的緣由致使偶爾會失敗。在高併發環境下也有必定的缺陷，雖然發送機率很小。DCL模式是使用最多的單例實現方式，它可以在須要時才實例化對象，而且能在絕大多數場景下保證對象的惟一性，除非你的代碼在併發場景比較複雜或低於JDK1.6版本下使用，不然，這種方式通常可以知足要求。

以上參考《源碼設計模式解析與實戰》之單例模式，記以溫習，如有不足，請多指教