單例模式 雙重檢查判斷 不一定安全

單例模式 雙重檢查判斷 不一定安全

雙重檢查判斷

public class Singleton {
    private static Singleton instance=null;

    private Singleton(){
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if(instance==null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance==null){
                    instance=new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

1）當線程A、B同時調用getInstance()方法，他們同時發現 instance == null成立(檢查判斷 1)，同時去獲取的Singleton.class鎖
2）其中線程A獲取到鎖，線程B 處於等待狀態；線程A會創建一個SingleTon實例，之後釋 放鎖
3）線程A釋放鎖後，線程B 被喚醒，線程B獲取到鎖，然後線程B檢查
instance == null 不成立(檢查判斷2)，不會再創建Singleton實例對象

編譯優化後異常

我們認爲的new Singleton()操作

• 1）分配內存地址 M
• 2）在內存 M 上初始化Singleton 對象
• 3）將M的地址賦值給 instance 對象

JVM編譯優化後可能的new Singleton()操作

• 1）分配內存地址 M
• 2）將M的地址賦值給instance變量
• 3）在內存M上初始化 Singleton 對象
  

異常發生過程（如上圖，JVM創建new Instance()對象時先賦值再初始化）

1）線程A先執行getInstance()方法，當線程A在執行完變量的內存地址賦值(尚未初始化)時，發生線程切換，線程B獲得CPU的執行權
2）線程B在執行第一個判斷，發現 instance == null條件不成立，直接返回instance，但此時instance並沒有初始化，此時訪問instance對象的成員變量就可能發生空指針異常

解決

上述問題出現的本質原因是，JVM在編譯時的執行重排序造成的，所以只要禁止指令重排序，就可以解決這個問題，所以需要在Singleton對象的成員變量instance前加volatile關鍵字

private volatile static Singleton instance;