最近学习java并发编程,发现一个之前踩过很多次而没有发觉的java并发编程陷阱
先看如下代码:
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
synchronized(Singleton.class){
if(instance==null)
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
(吐槽一下CSDN的代码编辑功能真不好用)
这个代码是一个Singleton的getInstance()方法,调用这个方法时,如果Singleton有实例,则返回实例,如果没有实例,调用构造函数(应为private的构造函数)new一个实例出来。这部分代码实现了在并发环境下的单例模式的功能。
这部分代码首先判断instance是否为null,如果确实为null,则进入一个synchronize包围的代码块,相当于上了锁,进入了临界区,为了防止在判断为null到进入临界区的过程中,有线程对其new了一个实例出来,再上锁完成之后,在对instance是否为null进行一次判断,如果这次还是为null,则可以确认确实instance为null,并且此时也不会有其他线程尝试new一个instance出来,因此可以放心地执行new对象的工作。
这个代码在单线程的环境下是没错的(废话),但是如果在并发的环境下,会出现严重的问题。
问题其实出在java的编译器上,java的编译器会将字节码命令进行重排序以便进行优化,在第五行,构造函数的调用似乎应该在instance得到赋值之前发生,但是在java虚拟机内部,却不是这样的,完全有可能先new出来一个空的未调用过构造函数的instance对象,然后再将其赋值给instance引用,然后再调用构造函数,对instance对象当中的元素进行初始化。
这样,就很有可能,当instance被赋值一个空的实例对象的时候,另一个线程调用了getInstance()这个函数,另一个线程发现,instance并不是空的,于是愉快地return回了那个空的instance对象。这样,一个空的instance对象的引用就被流传到了其他线程当中,为非作歹。
那么怎样修改呢?很简单:
public synchronize static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
直接在命令上加锁,这样就不会有两个线程同时调用此命令,虽然看起来使得并发效率下降,但是保证了正确性。
——–写在2017年11月3日,一年以后:
其实写上volatile也可以防止指令重排序