这段代码是否解决了Java中的双重检查锁定问题？

Question

这段代码是否解决了Java中的双重检查锁问题？

public class DBAccessService() {
    private static DBAccessService INSTANCE;  

    private DBAccessService() {}

    public static DBAccessService getInstance() {
        if (INSTANCE != null) {
            return INSTANCE;
        }
        return createInstance();
    }

    private static synchronized DBAccessService createInstance() {
        if (INSTANCE != null) {
            return INSTANCE;
        }
        DBAccessService instance = new DBAccessService();
        INSTANCE = instance;

        return INSTANCE;
    }
}

需要注意以下两个方面：

1. getInstance()方法没有同步，因此在初始化INSTANCE后，不需要同步的成本。
2. createInstance()方法是同步的。

所以，问题是：这段代码有任何问题吗？它是否合法并且始终线程安全？

- Aliaksandr Kazlou

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很好的问题！我只想提醒您要小心任何未引用描述Java内存模型的JVM规范的答案 - 这太容易让人误解了。 - Nick Fortescue

@Ganeshkumar：erf，这是破损的DCL，但至少它试图保持正确！如果完全没有同步，您可能会实例化任意数量的新DBAccessService！ - SyntaxT3rr0r

Answer 1

您需要将INSTANCE声明为volatile才能使其正常工作：

private static volatile DBAccessService INSTANCE;

请注意，它只适用于Java 5及更高版本。请参见“双检锁定是错误的”声明。

- WhiteFang34

Answer 2

为了解决这个特定问题，Java并发实践（由基本上编写了java.util.concurrent库的团队撰写）建议使用懒加载Holder类惯用语法（我的副本第348页，清单16.6，而不是16.7）。

@ThreadSafe
public class DBAccessServiceFactory {
  private static class ResourceHolder {
    public static DBAccessService INSTANCE = new DBAccessService();
  }
  public static DBAccessService getResource() {
    return ResourceHolder.INSTANCE;
  }
}

这种写法一直是合法且线程安全的。我不是专家，所以不能说这比你的代码更好。然而，鉴于它是Doug Lea和Joshua Bloch推荐的模式，我会始终使用它而不是我们发明的代码，因为犯错误太容易了（正如对这个问题的错误答案数量所证明的那样）。

关于volatile问题，他们说：

在JMM（Java 5.0及更高版本）中的后续更改使得DCL可以工作，如果将resource设置为volatile...但是懒汉式初始化占位符模式提供了相同的好处，并且更容易理解。

- Nick Fortescue

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很好的回答，Nick。我读过这本书，但可能没有准备好去阅读它。所以，我总是惊讶为什么从Java大师中没有人推荐使用简单的： 'public static final DBAccessService INSTANCE = new DBAccessService();' 正如@Kojotak也提到的那样。 它有漏洞吗？就我所了解和研究的这个问题，这绝对是正确的使用方法，但我困惑的是为什么它不是任何地方推荐的方法（我知道Joshua Bloch现在建议使用Enum来实现这个目的）。 - Aliaksandr Kazlou

谢谢。顺便说一句 - 如果您喜欢答案，通常使用问题分数旁边的向上箭头投票是礼貌的。我不需要声望，所以可以不用投票，但这表明对其他人有帮助。同样，如果您提出了问题并且它是您用来解决问题的答案，您可以单击复选标记以“接受”它。这有助于其他人知道答案有帮助。 - Nick Fortescue

@zshamrock：因为简单的 public static final ... = new ... 不是懒加载实例化。关键是要既懒加载实例化，又避免所有同步成本。唯一干净的方法是使用“按需初始化持有者类习惯用法”（如《Effective Java》中所命名和解释的那样）。请注意，使用Java 1.5的 volatile 有点违背了整个目的，因为即使您没有使用 synchronize/synchronized 关键字，您仍然会增加同步成本（volatile 也很昂贵）。所以，就是这样：懒加载+无同步：按需初始化类习惯用法 :) - SyntaxT3rr0r

@zshamrock - 我完全同意SyntaxT3rr0r的观点。如果你想使用懒加载实例化，请使用这种模式。如果你一定要每次都实例化，请使用枚举模式（急切实例化）。 - Nick Fortescue

@SyntaxT3rr0r 但是上面的方法不是有点懒吗？ResourceHolder 的静态字段 INSTANCE 不会在实际引用之前被初始化，对吧？请参见此处，“使其适用于静态单例” 我有什么遗漏的吗？ - Stephan

Answer 3

在这篇文章中，它声称如果使用单独的Singleton类，“双重检查锁定”就不是问题。 点击此处查看原文。

public class DBAccessHelperSingleton {
    public static DBAccessHelper instance = new DBAccessHelper(); 
} 

它具有相同的优势：在第一次引用之前不会实例化该字段。

如先前所述，如果您想保持现状，假设您仅针对JDK >= 5，则缺少volatile。

- Stephan

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+1 因为 Bill Pugh 既是一个有远见的人，又是一个天才 ;) 这个家伙 发明了 跳表。zomg :) 除此之外，与上面的注意事项相同：使用 volatile 会打败整个目的，这既是因为要偷懒，也是为了避免同步。 - SyntaxT3rr0r

Answer 4

它不是线程安全的，请查看一个优秀的文章。不能保证一个线程会看到完全初始化的DbAccessService实例。为什么不使用简单的

public class DBAccessService() {
     public static DBAccessService INSTANCE = new DBAccessService();
}

- Kojotak

Answer 5

看起来不错。 如果两个线程调用getInstance()并且INSTANCE没有被初始化，只有一个线程能够继续执行createInstance()，而第二个线程将会发现实例不为null。

唯一需要注意的是INSTANCE关键字需要加上volatile关键字，否则Java可能会缓存它。

- Vladimir Ivanov

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不，这段代码不太好。它与双重检查锁定一样存在问题。修复它的一种方法是使用第二段中解释的 volatile 关键字。 - Codo

你看到固定的答案了吗？ - Vladimir Ivanov

@Vladimir：仍然不正确。Volatile 不是关于缓存，而是关于内存屏障。如果没有 volatile，线程可以看到非空的 INSTANCE 指向部分构造的对象。 - axtavt

请提供证明链接。我在这里看到了关于缓存的提及：http://www.javamex.com/tutorials/synchronization_volatile.shtml 和 http://en.wikipedia.org/wiki/Volatile_variable#In_Java - Vladimir Ivanov

@Vladimir：请查看WhiteFang34答案中的链接。还请参阅维基百科文章的第2点——自Java 5以来，volatile的语义是通过先于关系定义的，而不是通过缓存定义的。 - axtavt

好的，谢谢。我不会删除答案以保存这个评论串。 - Vladimir Ivanov