一、双重校验锁private
在Java中,使用双重校验锁实现单例可以确保线程安全,并且实现懒加载。双重校验锁是一种既有锁又有条件判断的机制。下面是一个示例代码:
public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
在这个示例代码中,instance是volatile变量,保证了其在多线程环境下的可见性,例如一个线程A将instance初始化为非空对象时,其他线程B可以马上看到instance的更新而不出现脏读。volatile这个关键字还可以保证instance赋值时的原子性。使用synchronized关键字保证了在instance对象创建完成之前,其他线程不能访问该对象。
二、双重校验锁实现对象单例
使用双重校验锁实现对象单例,确保了在多线程环境下只有一个实例对象被创建,从而节省了系统资源。代码实现如下:
public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
当一个线程进入getInstance()方法时,首先会判断instance是否为空,如果为空则进入synchronized块。进入synchronized块后,再次判断instance是否为空,如果为空,则创建Singleton对象,否则直接返回instance。这种方式可以避免多个线程同时调用getInstance()方法创建多个实例对象。
三、双重校验锁能判空吗
在实现双重校验锁的过程中,必须注意对instance对象的空判断。下面是一段错误示例代码:
public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } return instance; } }
上面的代码只在synchronized块里面对instance进行了判空,而在多线程环境下存在问题。当一个线程进入synchronized块时,如果instance为空,线程会进入if语句并创建对象,其他线程在此时进入synchronized块,在第一个线程还没创建对象时就已经通过了instance的空判断,会直接返回instance,此时instance是没有被初始化的。这种错误引起了线程安全的问题。正确实现方式如前面的示例代码所示。
四、双重校验锁实现单例模式
单例模式是一种常用的设计模式,通过确保一个类只有一个实例,保证了全局唯一性和相应的资源共享。有多种方法可以实现单例模式,双重校验锁就是其中之一。以下是使用双重校验锁实现单例模式的示例代码:
public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
在这个示例中,使用了volatile关键字修饰instance变量,因为Java的指令重排会导致多线程环境下单例不成功的问题。具体实现可以查看Java的内存模型(JMM)。synchronized保证了在创建Singleton对象时,只有一个线程会进入,其他线程会在外部等待。
五、单例模式双重校验锁
双重校验锁实现单例模式是一种非常常用的方式,但是在Java5及以后版本中,使用静态类的方式来实现单例模式也是一个比较流行的方式。下面是使用双重校验锁实现单例模式例子:
public class Singleton { private static class SingletonHolder { private static Singleton instance = new Singleton(); } private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.instance; } }
上面的代码通过一个私有静态内部类来实现单例模式。SingletonHolder类中定义了一个静态实例变量instance,只有在调用getInstance()方法时,该变量才被首次初始化,实现了懒加载的效果。由于静态属性SingletonHolder.instance只有在getInstance()方法被调用时才会被初始化,因此可以保证单例对象在初始加载时不会被初始化。这种实现方式是线程安全的。
六、单例模式双重校验锁作用
单例模式双重校验锁的作用可以归纳为以下几点:
1、保证全局唯一性和相应的资源共享;
2、确保在多线程环境下只有一个实例对象被创建;
3、实现懒加载,避免程序初始化时的性能问题;
4、提高代码可读性和维护性。
七、双重检验锁单例
双重检验锁单例是一种常见的线程安全的单例模式实现方法。该实现基于java的volatile关键字实现线程间的内存可见性以及synchronized关键字实现互斥性访问。下面是双重检验锁单例实现代码:
public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
在双重检验锁单例实现代码中,instance变量需要加上volatile关键字修饰以保证线程间的内存可见性,instance变量的改变会立即刷新到主存当中,其他线程能够立即看到instance最新的值。同时,getInstance()方法的实现也加上了synchronized关键字,以确保线程安全性,这样只有一个线程能够访问getInstance()方法。在方法内部,实际上进行了两次null检查。第一次检查时不加锁,是为了避免多次执行加锁操作造成性能问题。第二次检查加上锁,主要是为了防止多线程同时做到此处,导致instance初始化多次的问题。
以上是双重校验锁的详解。双重校验锁是一种常用的代码模式,能够保证线程安全,并且实现懒加载。在实战中需要掌握其正确实现方式,并且合理应用,以避免可能出现的线程安全问题。
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