单例模式通过私有构造函数、静态实例和公共获取方法确保类唯一实例;双重检查锁定利用volatile和两次判空检查实现线程安全的懒加载,既提升性能又防止指令重排序导致的不完整实例问题。

单例模式是一种常用的设计模式,确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。在Java中,双重检查锁定(Double-Checked Locking)是实现线程安全的懒加载单例方式之一,尤其适用于多线程环境下的高性能场景。
单例模式的基本要求
要实现单例,需满足以下三点:
私有构造函数,防止外部实例化 静态变量持有唯一实例 提供公共静态方法获取实例
双重检查锁定的实现方式
使用双重检查锁定可以在保证线程安全的同时,避免每次调用都加锁,提升性能。典型代码如下:
public class Singleton { // 使用 volatile 确保多线程下 instance 的可见性和禁止指令重排序 private static volatile Singleton instance; // 私有构造函数 private Singleton() {} // 公共静态方法获取实例 public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // 第一次检查 synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { // 第二次检查 instance = new Singleton(); } } } return instance; }}
双重检查锁定的原理分析
该模式之所以需要两次检查,是为了在并发环境下既保证效率又确保唯一性:
立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;
智谱AI开放平台
智谱AI大模型开放平台-新一代国产自主通用AI开放平台
85 查看详情
第一次检查在锁外,避免已创建实例后仍进入同步块,提高性能 synchronized 保证同一时刻只有一个线程能进入临界区 第二次检查防止多个线程在第一次检查时同时通过,导致重复创建 volatile 关键字防止对象初始化过程中的指令重排序问题
如果没有 volatile,在对象尚未完成构造时,其他线程可能看到部分初始化的 instance,从而返回一个不完整的实例。
为什么必须使用 volatile?
对象的创建并非原子操作,通常分为三步:
分配内存空间 初始化对象 将 instance 指向分配的内存地址
编译器或处理器可能对第2步和第3步进行重排序。若没有 volatile,某线程可能看到 instance 不为 null,但对象还未初始化完毕,导致错误行为。volatile 禁止这种重排序,确保安全性。
基本上就这些。双重检查锁定结合了懒加载、线程安全和性能优化,是 Java 中推荐的单例实现方式之一,前提是正确使用 volatile。不复杂但容易忽略细节。
以上就是单例模式在Java中如何实现 双重检查锁定原理的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/736849.html
微信扫一扫
支付宝扫一扫