一旦像这样初始化，我可以避免双重检查锁定中的易失性读取吗？答案

【问题标题】：Can I avoid the volatile read in double checked locking once initialized like this?一旦像这样初始化，我可以避免双重检查锁定中的易失性读取吗？
【发布时间】：2012-01-02 11:40:30
【问题描述】：

通过使用仅在实例为 null 时才读取的 volatile 布尔值，我是否可以像这样初始化实例后避免默认/频繁的 volatile 读取？还没有看到有人推荐这样的双重检查锁定，但似乎在完全初始化后避免了易失性读取......

public class Singleton {

   private static volatile boolean initialized = false;
   private static Object lock = new Object();
   private static Singleton instance;

      public static Singleton getInstance(){
           if(instance != null) return instance;
           if(!initialized){
                synchronized(lock){
                   if(!initialized){
                       instance = new Singleton();
                       initialized = true;
                   }
                }
           }
           return instance;

       }

}

【问题讨论】：

标签： java concurrency

【解决方案1】：

不，你不能。如果线程 A 已经到达同步块并且正在执行

instance = new Singleton();

行，进入你的函数的线程 B 可以看到 instance 在线程 A 完成构造对象之前初始化。因此，您冒着让线程 B 尝试处理部分构造的对象的风险。

有关此模式的变体和解释，请参阅 DLCP 文章。

【讨论】：

【解决方案2】：

您的优化尝试不仅为时过早，而且毫无结果，引用Are volatile variable 'reads' as fast as normal reads?：

在 x86 上，没有额外的开销与易失性读取相关。

【讨论】：

几乎所有的硬件读取如果命中缓存就会很便宜，否则不会。

【解决方案3】：

如果您想要惰性实例化但又关心性能，请使用“内部类”方法 - 它更简洁（并且效率也更高一点）。类似的东西：

public class Singleton {

    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }

}

诀窍是实例是在内部类的初始化期间创建的——这将在第一次引用类时发生，即第一次调用getInstance()。顺便说一句 - 避免使用这种“静态”单例，除非确实有充分的理由使用它们。

【讨论】：

内部类实际上更糟，因为 volatile 读取实际上是免费的。内部类只会增加启动加载时间，并在 perm gen + 额外的样板代码中创建无用的东西。
@bestss - 除非只有几个类而不是 95% 的代码是单例 perm gen 不是问题；为什么在使用典型同步块时启动时间应该更长？另外 - 你认为双重锁定是较少的样板代码吗？
我倾向于有类似 LazyReference 的东西，它在 c-tor 中采用 Callable ，就是这样，你不能用一个显式的类来提供一个静态的 final 字段.引导时间较长 b/c 必须从磁盘加载类（解压缩、验证等）。这是对类加载器的额外调用，这往往会导致查找父系统和引导类加载器等。
当然，你可以说用 Callable 简化代码会增加另一个类：D
@bestsss - 啊，很好；将“单例”方面与类的构造隔离开来。我还尝试了一些基准测试 - getInstance() 使用“内部类”方法比使用“双重锁定”方法花费的时间减少了约 50%，但在绝对数字中它只是几纳秒。所以，是的，LazyReference 看起来很有吸引力。

【解决方案4】：

在大多数硬件上，volatile 读取（几乎）是免费的，但是 volatile 写入很昂贵，但是……那何必呢？

简短的回答是否定的。 instance = new Singleton() 和 initialized = true 之间的弱内存模型，其中存储可以重新排序，读者可能会看到未初始化的 Signleton。在 x86 和 sparc TSO 上没有 store-store 重新排序，但在 ARM 和 IA64 上确实会发生。

【讨论】：