爲什麼揮發性使用在這個例子中雙重檢查鎖定

從頭部首先設計模式的書，以雙重檢查鎖定Singleton模式已經被如下實施：爲什麼揮發性使用在這個例子中雙重檢查鎖定

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; 
    } 
}

我不明白爲什麼volatile是被用過的。 volatile的使用不符合使用雙重檢查鎖定的目的，即性能？

來源

2011-10-21 toc777

我以爲雙重檢查鎖定被打破，有人修復它嗎？ –

對於它的價值，我發現Head First設計模式是一本可以借鑑的可怕書。當我回顧它時，現在我已經在其他地方學習過模式，但是如果不知道它真的沒有達到它的目的，就會學習它。但它很受歡迎，所以也許只是我變得密集。 :-) – corsiKa

@DavidHeffernan我已經看到這個例子被用作可以信任jvm來執行DCL的一種方式。 –

瞭解爲什麼需要volatile的好資源來自JCIP書。維基百科也有該材料的decent explanation。

真正的問題是Thread A可能會在instance完成構建instance之前爲其分配一個內存空間。 Thread B將看到該作業並嘗試使用它。這導致Thread B失敗，因爲它使用的是instance的部分構建版本。

來源

2011-10-21 22:01:04

好的，它看起來像一個新的volatile實現修復了DCL的內存問題。我仍然沒有得到的是在這裏使用volatile的性能意義。從我讀的volatile中可以看出，與同步一樣慢，爲什麼不只是同步整個getInstance（）方法調用？ – toc777

@ toc777'volatile'比通常的字段慢。如果你尋找表現，去持有者級的模式。 'volatile'在這裏僅僅是爲了表明*有一種方法*來讓破碎的圖案起作用。這更多的是編碼挑戰而不是真正的問題。 – alf

@alf解釋了很多，謝謝。他們在書中根本沒有說清楚。 – toc777

如果你沒有它，第二個線程會在第一個線程設置爲null後進入synchronized塊，並且你的本地緩存仍然認爲它是空的。

第一個不是爲了正確（如果它是你是正確的，它會自我挫敗），而是爲了優化。

來源

2011-10-21 21:58:06 corsiKa

聲明變量爲volatile可確保對其進行的所有訪問都實際從內存中讀取其當前值。

如果沒有volatile，編譯器可能優化掉內存訪問並將其值保存在一個寄存器中，所以只有變量的第一次使用才能讀取包含該變量的實際內存位置。如果變量被第一次訪問和第二次訪問之間的另一個線程修改，則會出現問題;第一個線程只有第一個（預先修改）值的副本，所以第二個if語句測試變量值的陳舊副本。

來源

2011-10-21 21:58:27

-1今天我失去了我的聲譽點:) _real_的原因是，有內存緩存，建模爲線程的本地內存。本地內存刷新到主內存的順序是未定義的 - 也就是說，除非你有*發生 - 關係之前，例如通過使用volatile。寄存器與不完整的對象和DCL問題無關。 – alf

您對'volatile'的定義太狹隘 - 如果這一切都是波動的，那麼雙重檢查鎖定在 Voo

@TimBender如果單身_contains_可變狀態，沖洗它與單身人士本身的引用無關（嗯，有一個間接的鏈接，作爲訪問一個單引號的'volatlie'引用會讓你的線程重新讀取主內存 - 但這是一個次要的效果，而不是問題的原因:)） – alf

那麼，沒有雙重檢查鎖定性能。這是一個損壞的模式。

離開感情放在一邊，volatile是在這裏，因爲沒有它的第二個線程經過instance == null的時候，第一個線程可能不會構建new Singleton()尚未：沒有人承諾，對象的創建之前發生分配instance任何線程，但實際創建對象的那個。

volatile依次建立發生在之間的讀寫關係，並修復損壞的模式。

如果您正在尋找性能，請使用holder內部靜態類。

來源

2011-10-21 22:01:07 alf

固定，謝謝@卡波爾！ – alf

易失性讀取本身並不昂貴。

您可以設計一個測試，在嚴密的循環中調用getInstance()，以觀察易失性讀取的影響;然而那個測試是不現實的;在這種情況下，程序員通常會調用getInstance()一次，並在使用期間緩存實例。

另一個impl是通過使用final字段（請參見維基百科）。這需要額外讀取，這可能會比volatile版本更昂貴。在緊密的循環中，版本可能會更快，然而，該測試如前所述是毫無意義的。

來源

2011-10-22 03:04:35 irreputable

正如@irreputable引用的那樣，volatile不是很貴。即使價格昂貴，一致性應該優先於性能。

Lazy Singletons還有一種更乾淨優雅的方式。

public final class Singleton { 
    private Singleton() {} 
    public static Singleton getInstance() { 
     return LazyHolder.INSTANCE; 
    } 
    private static class LazyHolder { 
     private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 
    } 
}

來源的文章：Initialization-on-demand_holder_idiom從維基百科

在軟件工程中，按需持有人的初始化（設計模式）成語是一個懶惰的加載單。在Java中的所有版本，成語支持與良好的性能
安全，高併發延遲初始化

由於類沒有任何static變量初始化，初始化完成平凡。

其中的靜態類定義LazyHolder不會被初始化，直到JVM確定必須執行LazyHolder。

靜態類LazyHolder僅在類Singleton上調用靜態方法getInstance時執行，並且第一次發生時，JVM將加載並初始化LazyHolder類。

該解決方案是線程安全的，不需要特殊的語言結構（即volatile或）。

來源

2016-03-19 08:38:52

爲什麼揮發性使用在這個例子中雙重檢查鎖定

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