双重检查锁模式的应用
双重检查锁定模式,关键要素 volatile、 synchronized 除了用于防止接口被重复调用以外,还可以用于创建单例对象。
1、 应用场景及思想:
- 单例模式:首先判断变量是否被初始化,没有被初始化,再去获取锁。获取锁之后,再次判断变量是否被初始化。 第二次判断目的在于有可能其他线程获取过锁,已经初始化改变量。第二次检查还未通过,才会真正初始化变量。
- 防止接口重复调用:适用于花费时间比较长的接口,先定义一个volatile修饰的初始值为false的boolean变量作为标志位,首先判断这个标志位是否为false,发现这个接口没有被调用后再去获取线程同步锁,获取到锁之后再次判断该标志位是否为false,第二次检查该接口还未被调用就开始执行真正的调用逻辑
2、优点:
- 比单纯的仅仅使用线程同步锁synchronized,缩小锁了的范围,减少了锁的开销
- 为什么要用 volatile 来修饰变量呢?主要是为了解决指令重排问题,而volatile主要包含两个功能。
1)、是保证可见性:使用 volatile定义的变量,将会保证对所有线程的可见性。
2)、禁止指令重排序优化。
因此由于 volatile禁止对象创建时指令之间的重排序,所以其他线程不会访问到一个未初始化的对象,从而保证安全性。
注意:那么指令重排有什么危害呢?首先指令重排主要针对创建对象的场景,众所周知,new(创建对象)并不是一个原子指令,使用 javap -c指令可以看到 - 创建一个对象实例,可以分为三步:
1、分配对象内存
2、调用构造器方法,执行初始化
3、将对象引用赋值给变量。
虚拟机实际运行时,以上指令可能发生重排序。也就是说以上方法执行的第 2,3 步可能发生重排序,但是并不会重排序 1 的顺序。也就是说 1 这个指令都需要先执行因为 2,3 指令需要依托 1 指令执行结果,Java 语言规规定了线程执行程序时需要遵守 intra-thread semantics。intra-thread semantics 保证了重排序不会改变单线程内的程序执行结果。在没有改变单线程程序的执行结果的前提下,可以提高程序的执行性能。 但是,虽然重排序并不影响单线程内的执行结果,但是在多线程的环境就会带来一些问题。
就普通单例模式而言,两个线程,如果线程 1 获取到锁进入创建对象实例的时候发生了指令重排序。先将对象引用赋值给变量,然后当线程1 即将准备执行第三步的时候,线程 2 刚好进入,由于此时对象已经不为 Null,所以线程 2 可以*访问该对象。但是该对象还未初始化,所以线程 2 访问时将会发生异常。这就是指令重排所带来的影响
应用场景一:
private volatile boolean excuteFlag = false;
/**
* 商品数据全量同步
* 防止接口重复调用:
* 双重检查锁定模式,关键要素 volatile synchronized 还可以用于创建单例
* @return
*/
@GetMapping("syncSpuInfo")
public R putOnSale(){
if(!excuteFlag){
synchronized (this){
if(!excuteFlag){
excuteFlag = true;
return spuInfoService.syncSpuInfo();
}
}
}
return R.ok("数据正在导入中,请勿重复执行");
}
应用场景二:
1)、双重检查锁
private volatile static Cache cache;
public static Cache getCache(){
if(cache == null){
synchronized (this){
if(cache == null){
cache = new Cache();
}
}
}
return cache;
}
2)、静态内部类
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static class SingletonHolder{
private static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
}