Java中双重检查锁存在问题

Question

Java中双重检查锁存在问题

javamultithreadingsynchronizationthread-safety

3

其中一篇文章提到了“双重检查锁定”（Double Check Locking）的问题。请看下面的例子：

public class MyBrokenFactory {
  private static MyBrokenFactory instance;
  private int field1, field2 ...

  public static MyBrokenFactory getFactory() {
    // This is incorrect: don't do it!
    if (instance == null) {
      synchronized (MyBrokenFactory.class) {
        if (instance == null)
          instance = new MyBrokenFactory();
      }
    }
    return instance;
  }

  private MyBrokenFactory() {
    field1 = ...
    field2 = ...
  }
}

原因：（请注意按编号执行的顺序）

线程1：'先进入'并开始创建实例。
1. 实例是否为空？ 是。
2. 在类上同步。
3. 分配内存给实例。
4. 将指针保存到实例中。
[[线程2]]
7. 为field1和field2编写的值被写入分配给对象的内存中。
.....................
线程2：在线程1将对象引用写入内存但尚未写入所有字段之前进入，但在此之后进入。
5. 实例是否为空？ 不是。
6. 实例非空，但尚未设置field1和field2！
   此线程看到的是field1和field2的无效值！

问题:
由于新实例（new MyBrokenFactory()）的创建是从同步块中完成的，因此在整个初始化完成之前（private MyBrokenFactory()完全执行）是否会释放锁定？ 参考资料 - https://www.javamex.com/tutorials/double_checked_locking.shtml 请解释。

- Sunny

同时，简短回答一下关于您的规格说明“在整个初始化完成之前是否会释放锁定”的问题：答案是：不会。但由于第二个线程甚至没有尝试获取锁定，因此这对您没有帮助。 - Ben

1

我知道使用volatile可以解决这个问题。伙计们，我不是在问如何解决这个问题，我的问题是关于线程锁的基本问题。由于新实例(new MyBrokenFactory())的创建是在同步块中完成的，那么在整个初始化完成之前(即private MyBrokenFactory()完全执行之前)，锁是否会被释放？ - Sunny

1

@Sunny，问题在于你无法定义“整个初始化过程已完成”。是的，对于创建它的线程来说，答案是肯定的。但其他线程可能会观察到一个部分构造的对象，因为缺少同步。 - Tootsie

@Tootsie：这正是我正在寻找的。谢谢，我也从 SO 上的另一个问题中获得了这些信息。 - Sunny

1

更准确地说，如果第二个线程观察到instance的非空值，则您无法可靠地访问它，因为该线程不进入同步块，因此对象未同步。 - Tootsie

显示剩余2条评论

2个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Sunny · Answer 1

请帮我找到问题的答案。我通过查看这里的另一个类似问题得到了答案。

同步保证只有一个线程可以进入代码块。但它并不保证在同步块中进行的变量修改对其他线程可见。只有进入同步块的线程才能保证看到更改。这就是为什么双重检查锁定是错误的原因 - 它在读取方面没有同步。读取线程可能会看到单例不为空，但单例数据可能尚未完全初始化（可见）。

顺序由volatile提供。例如，写入volatile单例静态字段保证在写入volatile静态字段之前完成对单例对象的写入。它不能防止创建两个对象的单例，这由同步提供。

类final静态字段不需要是volatile。在Java中，JVM会解决这个问题。

- markspace · Answer 2

问题在这里：

线程2：在线程1将对象引用写入内存但尚未写入所有字段之前进入。

实例是否为空？不是。

如果没有同步，线程2可能会将instance视为null，即使线程1已经写入它。请注意，第一次检查instance在synchronized块之外：

if (instance == null) {
  synchronized (MyBrokenFactory.class) {

由于第一个检查是在块外完成的，因此不能保证线程2将看到instance的正确值。

我不知道您想要使用field1和field2做什么，您甚至从未编写过它们。

关于您的编辑：

由于创建新实例（new MyBrokenFactory()）是从同步块中完成的

我认为您所问的是两个实例字段field1和field2是否有保证可见性。答案是否定的，问题与instance相同。因为您没有在同步块内读取instance，所以不能保证这些实例字段将被正确读取。如果instance非空，则永远不会进入synchronized块，因此不会发生同步。