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系统设计 --- 双重检查锁定

news 2025/7/14 11:48:20

系统设计 --- 双重检查锁定

双重检查锁定（Double-Checked Locking，DCL）是一种在并发情况下确认某一变量状态的方法。其核心思想是：在加锁前后各检查一次变量，避免错误操作

public class MyClass {class myVarpublic static void check() {// 第一次检查：不加锁   if (myVar满足条件) {  				               // 加锁synchronized (myVar.class) {// 第二次检查：加锁后     if (myVar满足条件) {          //执行操作}}}}
}

经典使用场景

延迟初始化，如单例类中

//Java代码
public class Singleton {private static volatile Singleton instance; // 注意 volatile 关键字public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {                  // 第一次检查：不加锁synchronized (Singleton.class) {     // 加锁if (instance == null) {          // 第二次检查：加锁后instance = new Singleton();  // 初始化}}}return instance;}
}

状态标志更新

//C# 代码
public class ConnectionManager
{private volatile ConnectionState _state = ConnectionState.Disconnected;private readonly object _stateLock = new object();public void Connect(){if (_state == ConnectionState.Connected) return;lock (_stateLock){// 第二次检查（可能有其他线程已链接）if (_state == ConnectionState.Connected) return;// 执行连接操作EstablishConnection();StartHeartbeat();_state = ConnectionState.Connected;}}
}

线程安全的缓存实现

public class ThreadSafeCache<TKey, TValue>
{private readonly Dictionary<TKey, TValue> _cache = new Dictionary<TKey, TValue>();private readonly object _lock = new object();public TValue GetOrAdd(TKey key, Func<TKey, TValue> valueFactory){// 第一次检查（无锁）if (_cache.TryGetValue(key, out var value)){return value;}lock (_lock){// 第二次检查（可能有其他线程已添加）if (!_cache.TryGetValue(key, out value)){value = valueFactory(key); // 可能耗时的创建过程_cache[key] = value;}return value;}}
}