我的服务线程安全吗？

Question

我有一个 singleton 类MyService，它有两个函数可以从/向文件读取和写入数据：

public class MyService {
 private static MyService instance;
 private MyFileAccessor fileAccessor;

 private MyService() {
   fileAccessor = new MyFileAccessor();
 }

 public static MyService getInstance() {
  if (instance == null) {
     instance = new MyService();
  }
  return instance;
 }
 // write data to file through fileAccessor object
 public void writeDataToFile(Object data){
   fileAccessor.writeToFile(data);
 }
 // read data from file through fileAccessor object
 public Object readFile() {
   return fileAccessor.readFromFile();
 }

}

MyFileAccessor 类具有同步函数来读写文件：

public class MyFileAccessor {
  private File mFile;

  public MyFileAccessor() {
    mFile = new File(PATH);
  }
  public synchronized Object readFromFile() {
    // code to read mFile
    …
  } 

  public synchronized void writeToFile(Object data) {
    // code to write data to mFile
    …
  } 
}

我的问题：当我的项目通过它从/向文件读取和写入数据时，单身MyService 类线程安全吗？是否存在潜在的并发问题？

===== 更新 ===

基于答案的另外两个问题：

Q1。我看到了下面关于使用 Initialized-On-Demand idom 的答案。但是如果我只在getInstance() static 方法上使用synchronized 关键字还不够吗？

public static synchronized MyService getInstance() {
 ...
}

不是也让单例实例创建原子化了吗？

Q2.如果我只使用 MyFileAccessor 到 MyService 实例，是否仍然需要将 MyFileAccessor 设为单例或在 MyFileAccessor.class 上同步？我的意思是 MyService 是一个单例，不是已经保证只有一个实例能够调用MyFileAccessor 中的方法吗？

Answer 1

您目前实际上没有单例类。因为你检查了instance == null，然后可能以非原子方式分配instance = new MyService()，所以两个线程有​​可能创建MyService的实例。

创建线程安全单例的一种方法是使用单元素枚举：

enum MyService {
  INSTANCE;

  // Rest of class body.
}

您现在可以通过MyService.INSTANCE 获取您的实例。

另一种选择是Initialization-on-demand idiom，它利用了一个类在第一次需要它之前不会被初始化的事实：

class MyService {
  private static class Holder {
    private static final MyService INSTANCE = new MyService();
  }

  static MyService getInstance() {
    return Holder.INSTANCE;
  }
}

正如@Kayaman 在下面指出的，单例枚举模式是目前首选的方法。我可以想到您可能想要使用 IOD 习惯用法的原因，例如，如果您需要扩展另一个类（枚举不能扩展类，因为它们已经扩展了 Enum；但是，它们可以实现接口）。

为了完整起见，另一种模式是Double-checked Locking，如果发现instance 是null，则使用同步块：

static MyService getInstance() {
  if (instance == null) {
    synchronized (MyService.class) {
      if (instance == null) {
        instance = new MyService();
      }
    }
  }
  return instance;
}

---

完成此操作后，您还应该将所有字段设置为final：对于构造函数完成执行的最终字段分配有一个happens-before保证。

private final MyFileAccessor fileAccessor; // In MyService.

private final File mFile;  // In MyFileAccessor.

否则，无法保证这些字段的值对所有线程都是可见的。

---

您还应该将MyFileAccessor 设为单例（例如，使用惰性持有者习惯用法），或使方法在MyFileAccessor.class 上同步，以确保只有一个实例能够同时调用这些方法。