3.2.3 Double-Check Locking

    上述途径虽然实现了多线程的安全访问,但是在多线程高并发访问的情况下,给此方法加上synchronized关键字会使得性能大不如前。

    我们仔细分析一下不难发现,使用synchronized关键字对整个getInstance()方法进行同步是没有必要的:我们只要保证实例化这个对象的那段逻辑被一个线程执行就可以了,而返回引用的那段代码是没有必要同步的。按照这个想法,代码片段大致如下所示。

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    代码注解

    在getInstance()方法里,首先判断此实例是否已经被创建了,如果还没有创建,首先使用synchronized同步实例化代码块。在同步代码块里,还需要再次检查是否已经创建了此类的实例,这是因为:如果没有第二次检查,这时有两个线程Thread A和Thread B同时进入该方法,它们都检测到instatnce为null,不管哪一个线程先占据同步锁,并创建实例对象,都不会阻止另外一个线程继续进入实例化代码块重新创建实例对象,这样,同样会生成两个实例对象。所以,我们在同步的代码块里,要进行第二次判断,判断该对象是否已被创建。

    正是由于使用了两次的检查,我们称之为double-checked locking模式

    属性instatnce是被volatile修饰的,因为volatile具有synchronized的可见性特点,也就是说线程能够自动发现volatile变量的最新值。这样,如果instatnce实例化成功,其他线程便能立即发现。

    注意:此程序只有在JAVA 5及以上版本才能正常运行,在以前版本不能保证其正常运行。这是由于Java平台的内存模式容许out-of-order writes引起的,假定有两个线程,Thread 1和Thread 2,它们执行以下步骤:

    1.Thread 1发现instatnce没有被实例化,它获得锁,并去实例化此对象,JVM容许在没有完全实例化完成时,instance变量就指向此实例,因为这些步骤可以是out-of-order writes的,此时instance==null为false,之前的版本即使用volatile关键字修饰也无效。

    2.在初始化完成之前,Thread 2进入此方法,发现instance已经不为null了,Thread 2便认为该实例初始化完成了,使用这个未完全初始化的实例对象,则很可能引起系统的崩溃。