双重校验锁实现对象单例

  • 在Java中，volatile关键字除了可以保证变量的可见性，还有一个重要的作用就是防止JVM的指令重排序
  • 如果将变量声明为volatile，那么在对这个变量进行读写操作时，会通过插入特定的内存屏障的方式来禁止指令重排
  • unsafe类中的内存屏障相关方法：
    • public native void loadFence();：加载屏障，确保在它之前的读操作不会被重排序到它之后
    • public native void storeFence();：存储屏障，确保在它之前的写操作不会被重排序到它之后
    • public native void fullFence();：完全屏障，确保在它之前的读写操作都不会被重排序到它之后

1. 双重校验锁实现单例模式（线程安全）

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public class Singleton {

    private volatile static Singleton uniqueInstance;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getUniqueInstance() {
       //先判断对象是否已经实例过，没有实例化过才进入加锁代码
        if (uniqueInstance == null) {
            //类对象加锁
            synchronized (Singleton.class) {
                if (uniqueInstance == null) {
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }
}
  • uniqueInstance采用volatile关键字修饰也是很有必要的uniqueInstance = new Singleton(); 这行代码实际上可以分解为以下三个步骤：
    1. 为uniqueInstance分配内存空间
    2. 初始化uniqueInstance
    3. 将uniqueInstance指向分配的内存地址
  • 由于JVM的指令重排序优化，执行顺序可能变成1->3->2，这样单线程下不会有问题，但是多线程下就会出现某个线程获得没有初始化的实例。