双重检测加synchronized以及volatile实现单例懒汉式加载bean

懒汉式单例模式

一、概述

        懒汉式单例模式和饿汉式单例模式有着明显的区别,懒汉式单例模式是当且仅当第一次使用某个bean对象时才会创建一个bean实例对象;而饿汉式单例模式是指在类加载过程中的初始化阶段就直接创建bean实例对象。

二、懒汉式单例实现实例

代码核心部分如下:

     // 定义dclTest引用 	private static volatile DCLTest dclTest = null;  	/** 	 * 获取单例DclTest对象 . 	 * @return DclTest . 	 */ 	public static DCLTest geDclTestBean() { 		// 判断dclTest是否为空   (1) 		if (dclTest == null) { 			// 加锁  防止多个线程同时生成DclTest对象实例  (2) 			synchronized (DCLTest.class) {   				// 判断dclTest是否为空  (3) 				if (dclTest == null) { 					dclTest = new DCLTest();  (4) 				} 			} 		} 		// 返回DclTest实例对象 		return dclTest; 	} 
三、分析核心代码步骤

1、为什么需要步骤(1),只要(2)(3)步就可以保证单例了?
     答:如果没有步骤(1),那么当第一次调用getDclTestBean()方法之后的线程都需要加锁判断,我们知道加锁是有比较大的开销的,会降低程序性能,而且其实在第一次调用该方法之后dclTest不再为空了,所以我们没必要在第一次调用该方法之后的每次都让线程加锁判断,步骤(1)的作用在此
2、为什么声明的dclTest引用需要加volatile修饰符?
     答:回答这个之前我们需要知道volatile有一个作用就是可以阻止虚拟机对字节码指令进行重排序优化,因为dclTest = new DCLTest()这个操作不是原子性的,在编译成字节码指令时会分为四部:1、类加载;2、在堆区分配对象所需大小的内存;3、初始化对象;4、将引用指向该对象实例;如果不加volatile,可能会导致虚拟机将3和4的顺序改变,导致在上面代码中当第一次A线程进入到第四步中的将引用指向对象实例时,线程B正好判断引用不为空,导致返回dclTest引用,但事实上该对象并未进行初始化,这就会导致程序抛出对象未初始化异常
3、不是说每个线程栈里面保存的是主内存里面的变量的副本拷贝吗,那们当线程A和B同时第一次进入到上面代码第一步时,拥有的dclTest的副本拷贝都是null,但A进入到同步代码块并正常执行完成之后,B线程栈里面的副本拷贝同样是null,那么同样会进入到上面代码第四步?
     答:这个在于虚拟机中一个变量从主内存拷贝到线程工作内存,又从线程工作内存同步回到主内存分为以下几步:1、lock;2、unlock;3、read;4、load;5、use;6、assign;7、store;8、write;其中lock为第一步,java内存模型规定了如果对一个变量执行lock操作时,将会清空工作内存中此变量的值,会重新load读取主内存中的变量的值;也就是当线程B进入到同步代码块中时,此时线程B拥有的dclTest引用指向的不是null了,所以不会进入到上面代码第四步

四、完整代码实例
package com.concurent.test;  import java.util.ArrayList;  /**  * 单例懒汉式加载bean .  * @author 小柱 .  *  */ public class DCLTest {  	// 定义dclTest引用 	private static volatile DCLTest dclTest = null; 	 	public static void main(String[] args) { 		// 创建集合lis保存创建的线程 		final ArrayList<Thread> lis = new ArrayList<>(); 		// 创建10个线程同时调用getDclTestBean方法 		for (int i = 0; i < 10; i++) { 			// 创建线程 			Thread thread = new Thread(new Runnable() { 				@Override 				public void run() { 					System.out.println(DCLTest.geDclTestBean()); 				} 			}); 			// 将该线程添加到lis集合中 			lis.add(thread); 		} 		// 启动10个线程 		for (Thread thread : lis) { 			thread.start(); 			try { 				thread.join(); 			} catch (InterruptedException e) { 				e.printStackTrace(); 			} 		} 	}  	/** 	 * 获取单例DclTest对象 . 	 * @return DclTest . 	 */ 	public static DCLTest geDclTestBean() { 		// 判断dclTest是否为空   (1) 		if (dclTest == null) { 			// 加锁  防止多个线程同时生成DclTest对象实例  (2) 			synchronized (DCLTest.class) {   				// 判断dclTest是否为空  (3) 				if (dclTest == null) { 					dclTest = new DCLTest(); 				} 			} 		} 		// 返回DclTest实例对象 		return dclTest; 	} 	 }  

运行结果:

com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 com.concurent.test.DCLTest@2169b470 
五、参考书籍

《深入理解java虚拟机》

版权声明:玥玥 发表于 2021-03-27 6:25:26。
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