2024年4月20日发(作者:)
java双重锁简单写法
双重检查锁定(double-checked locking)是一种在多线程环境
下使用的延迟初始化技术,在Java语言中也有广泛应用。它通过使用
双重的if判断来减少同步锁的竞争,以提高程序的性能。本文将详细
介绍Java中双重检查锁定的实现方式,并给出一个简单的示例来说明
它的用法。
在介绍双重检查锁定之前,我们先来了解一下延迟初始化的概念。
延迟初始化是一种在需要的时候才进行对象实例化的策略。这种策略
能够节省系统的资源,并且能够更好地适应系统的变化。
在Java中,延迟初始化一般使用懒汉式单例模式来实现。懒汉式
单例模式是一种在需要的时候才创建对象的单例模式。起初,所有的
线程都会进入一个判断条件的分支,只有当条件满足时才会去创建对
象。这样可以避免不必要的资源浪费。
然而,当多个线程同时执行到创建对象的语句时,就会出现竞争
的情况。如果没有正确地处理这个竞争条件,就有可能创建出多个实
例对象,而不是一个单例对象。这是因为创建对象是一个非原子操作,
可能会被多个线程同时调用。
为了解决这个问题,我们可以使用加锁的方式来保证只有一个线
程可以执行创建对象的语句。但是加锁操作是非常耗时的,尤其是在
多线程环境下。为了减少锁的竞争,我们可以使用双重检查锁定的方
式。
双重检查锁定的基本思想是在加锁前后都进行一次判断,以减少
同步锁的竞争。具体步骤如下:
1.首先,我们需要一个volatile修饰的对象引用来保证多线程之
间的可见性。因为创建对象是一个非原子操作,所以需要使用
volatile关键字来禁止指令重排序。
2.在第一次检查之前,我们先判断对象是否已经被创建。如果已
经创建,则直接返回对象引用。这样可以避免不必要的同步锁开销。
3.如果对象尚未创建,则进入同步代码块,并再次进行判断。这
是为了防止多个线程同时通过第一次检查,并同时进入同步代码块创
建对象。
4.在同步代码块内部,我们再次进行判断对象是否已经被创建。
这是因为可能有其他线程在当前线程之前创建了对象。如果已经创建,
则直接返回对象引用。
5.如果对象尚未创建,则执行对象的初始化操作,并将对象引用
赋值给volatile修饰的对象引用。
6.最后,退出同步代码块并返回对象引用。
下面是一个简单的示例代码,演示了双重检查锁定的用法:
```java
public class DoubleCheckedLocking {
private volatile static DoubleCheckedLocking instance;
private DoubleCheckedLocking() {
//私有化构造方法
}
public static DoubleCheckedLocking getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized () {
if (instance == null) {
instance = new DoubleCheckedLocking();
}
}
}
return instance;
}
}
```
在上面的示例中,我们使用了双重检查锁定的方式来实现延迟初
始化的懒汉式单例模式。首先判断对象是否已经被创建,如果是,则
直接返回对象引用。如果不是,则进入同步代码块,并再次进行对象
是否已经被创建的判断。如果已经被创建,则直接返回对象引用。如
果尚未被创建,则在同步代码块内部执行对象的初始化操作。
通过使用双重检查锁定的方式,我们可以减少同步锁的竞争,提
高程序的性能。然而,双重检查锁定并不是没有问题的。在早期的JDK
版本中,双重检查锁定可能会发生线程安全问题。这是因为JVM优化
的原因,可能会出现指令重排序,导致对象的初始化操作在对象引用
赋值之前执行。为了解决这个问题,可以在对象的初始化操作摆放
volatile修饰的内存屏障。
总结起来,双重检查锁定是一种在多线程环境下使用的延迟初始
化技术。它通过使用双重的if判断来减少同步锁的竞争,以提高程序
的性能。在实现上,需要使用volatile修饰的对象引用来保证多线程
之间的可见性,并在同步代码块内部进行两次判断,以确保只有一个
线程可以执行对象的初始化操作。尽管双重检查锁定已经被证明是一
种有效的延迟初始化技术,但并不是没有问题的。在早期的JDK版本
中,双重检查锁定可能会发生线程安全问题,需要额外处理才能解决。
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