Java：如何对数组元素进行双重检查锁定？答案

【问题标题】：Java: How to do double-checked-locking with an array element?Java：如何对数组元素进行双重检查锁定？
【发布时间】：2010-10-09 17:51:59
【问题描述】：

这是我的代码目前的样子：

private boolean[] isInitialized = new boolean[COUNT];

private void ensureInitialized(int i) {
    if (! isInitialized[i]) {
        initialize(i);
        isInitialized[i] = true;
    }
}

现在我想让它线程安全。我知道 Java 中的双重检查锁定是“teh 3vilness!!1”，但由于ensureInitialized 可能经常被调用，我不希望它被同步。所以我正在考虑这样做：

private boolean[] isInitialized = new boolean[COUNT];

private void ensureInitialized(int i) {
    if (! isInitialized[i]) {
        synchronized (this) {
            if (! isInitialized[i]) {
                initialize(i);
                isInitialized[i] = true;
            }
        }
    }
}

现在我必须做些什么才能使这个线程真正安全？
一些子问题：

没有必要让isInitialized volatile，因为变量没有改变，对吧？
数组元素发生了变化，如何让它们变得易变？
一般有更好的方法来做到这一点吗？

（还要注意这是一个实例方法，所以静态初始化器不起作用）

【问题讨论】：

标签： java multithreading arrays synchronized double-checked-locking

【解决方案1】：

您也可以考虑使用来自guava library 的Suppliers.memoize(Supplier<T> delegate)。

【讨论】：

我喜欢这样的回答：双重检查锁定是如此的暴行！我不想在我的代码中看到任何一点:)
我同意这一点。找到这个成语后，我再也没有回头。这个习语的优点是图书馆的人总是会试图倾向于最好的方法，如果他们找到更好的方法，他们会改变它，你不必在你的代码库中重写你的数千个双重检查块。

【解决方案2】：

请注意，双重检查的 java 实现被称为“破坏模式”，因为它被证明是失败的（例如参见 http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html）。要解决这个问题，只需使用原子操作。以下是如何构建线程安全单例的示例：

static AtomicReferenceArray<Boolean> instance = 
   new AtomicReferenceArray<Boolean>(COUNT);

private void ensure(int i)
{
    if(!instance.get(i) )
    {
        synchronized(this){
        if( !instance.get(i) ){
           initialize(i);
           instance.set(i, true);
        }
    }
}

【讨论】：

是否有任何证据表明 java 的同步速度过慢？换句话说，是的，有竞争时它很慢，但没有竞争时它很快。
+1，但需要解释一下。自 Java 1.5 以来，双重检查锁没有被破坏 - 使用 volatile 关键字使其工作正常。但是，正如 OP 正确假设的那样，对数组元素的读取和写入不是易失性的。 AtomicXArray 类所做的是对每个元素进行 volatile 读取（参见源代码 - unsafe.getObjectVolatile()）。
-1，双重检查锁定没有被破坏。其余的答案在技术上是正确的。也许更少的说教和更多的技术解决方案？
@Tim Bender - 只需转到链接和/或阅读@Bozho 的评论。或者至少尝试用谷歌搜索“java双重检查”“破坏模式”
@GregS - 这很有趣，如果没有“争用”，为什么我们应该使用同步？当您确定仅由单线程延迟加载模式使用的单例就足够了。