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Java面试题（二十三）DCL单例

news 2025/7/19 9:10:11

懒汉式单例

    private static SingletonInstance INSTANCE;private SingletonInstance(){}public static SingletonInstance getInstance() {if (INSTANCE == null) {INSTANCE = new SingletonInstance();}return INSTANCE;}

构造方法私有化，然后判断是否为空，如果是空，就new一个实例对象，单线程下看似没什么问题，但是如果是多线程，就会有问题了

如果有多个线程同时进入if (INSTANCE == null) 这个判断，那就会生成多个对象了，就不是单例对象了

好我们来加锁看下效果

    private static SingletonInstance INSTANCE;private SingletonInstance(){}public synchronized static SingletonInstance getInstance() {if (INSTANCE == null) {INSTANCE = new SingletonInstance();}return INSTANCE;}

这样加上锁之后是不是就解决了多个线程的问题呢
但是有个问题，就是锁粒度太大了，加在方法上，那有100个线程一上来就会先竞争锁，性能非常低，我们把锁粒度缩小点

    private static SingletonInstance INSTANCE;private SingletonInstance(){}public static SingletonInstance getInstance() {synchronized (SingletonInstance.class){if (INSTANCE == null) {INSTANCE = new SingletonInstance();}}return INSTANCE;}

把synchronized 放在方法里面，锁粒度降低了，但是还是会存在100个线程进来就竞争锁，性能还是很低，接着优化

    private static SingletonInstance INSTANCE;private SingletonInstance(){}public static SingletonInstance getInstance() {if (INSTANCE == null) {synchronized (SingletonInstance.class){if (INSTANCE == null) {INSTANCE = new SingletonInstance();}}}return INSTANCE;}

我们在synchronized外层套一个是否为空的判断，如果100个线程进入方法，此时第一个线程拿到锁，然后new了算力对象，然后释放锁资源，此时第2个线程会先判断是否为空，如果不为空直接返回对象，如果是空然后再去拿锁，拿到锁之后又会做个判断是否为空，因为第一个线程已经创建实例，所以这里判断不为空直接返回对象，后面第3，第4 … 等线程都是一样的逻辑

这样通过Double Check Lock 双重检查锁的机制解决了多线程的问题，那么这样就完美的解决多线程问题了吗？

Java创建对象过程

我们来看下Java创建对象的过程，主要分为3步

new 一个对象分配空间，赋默认值
调用构造方法，初始化赋值
将引用变量指向这个内存地址

jvm并不是完全按照123这个步骤去创建对象的，有可能是先执行第一步，再执行第三步，然后执行第二步，这就是Java中的指令重排序现象，结合刚刚上面说的，如果现在有100个线程，第一个线程new了一个实例对象，也就是完成第一步，然后执行第三步，此时这个对象就是一个半成品，因为他还没有执行第2步，这样的话如果第二个线程进来，判断是否为空，不为空，直接返回实例对象，此时的这个对象就是个半成品，那么如果解决这个问题呢？

volatile关键字

volatile关键字有个特性就是禁止指令重排序，就是必须按照123这个步骤往下执行，来看下代码

    //volatile 关键字private static volatile SingletonInstance INSTANCE;private SingletonInstance(){}public static SingletonInstance getInstance() {if (INSTANCE == null) {synchronized (SingletonInstance.class){if (INSTANCE == null) {INSTANCE = new SingletonInstance();}}}return INSTANCE;}