有关singleton模式中java double check失效问题

[goodbaby728]

虽然从Java5之后可以通过将字段声明为volatile来避免了java中double check失效问题，但还是有点不大明白，主要由以下两点：

public class lazySingleton {
	private static volatile lazySingleton m_instance=null;
	private lazySingleton() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		System.out.println("构造函数");
	}
	public static lazySingleton getInstance(){
		if(m_instance==null){
			synchronized (lazySingleton.class) {
				if(m_instance==null){
					m_instance=new lazySingleton(); //疑惑一
				}
			}
		}
		return m_instance;
	}
	public void print(){
		System.out.println("print");
	}
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		lazySingleton.getInstance().print();
	}
}

1.能简要描述下到底是什么原因导致double check失效的吗？虽然很多地方看到是由于Java 编译器中LazySingleton类的初始化与instance变量的赋值顺序不可预料。以上代码“疑惑一”处，如果构造函数没有执行完毕，m_instance不是仍然为null吗？再说，如果构造函数没有执行完毕，会解锁吗？
2.外部加锁代码，每次都synchronized

synchronized public static lazySingleton getInstance(){
		if(m_instance==null){
			m_instance=new lazySingleton();
		}
		return m_instance;
	}

为什么此处就不会出现上述的问题呢，个人感觉同样会出现一个线程的构造函数没有执行完毕，但已经对m_instance赋值，导致别的线程引用未知指向的m_instance吗？

[LogicTeamLeader]

第一，你没有理解Singleton模式，要不然你不会问“如果构造函数没有执行完毕，m_instance不是仍然为null吗？”
第二，你也没有理解synchronized 放在方法前面的含义，不然你就会知道第二种方法是无论如何也不会出现问题的。
第三，我觉得第一段代码是没有问题的。


[Quote=引用楼主 的回复:]
虽然从Java5之后可以通过将字段声明为volatile来避免了java中double check失效问题，但还是有点不大明白，主要由以下两点：

Java code


public class lazySingleton {
private static volatile lazySingleton m_instance=null;
private lazySin……
[/Quote]

[MiceRice]

双检锁失效的主要论点是：
m_instance=new lazySingleton();
这句话会被优化时的指令重排，以至于先赋值，再执行对象初始化：
m_instance = 对象内存位置;
对象.构造函数();
以至于某线程可能得到一个未初始化完毕的对象，所以关键问题已经不是在synchronized身上，而是 if

    public static lazySingleton getInstance(){
        if(m_instance==null){ // B线程检测到m_instance不为空
            synchronized (lazySingleton.class) {
                if(m_instance==null){
                    m_instance=new lazySingleton(); // A线程被指令重排了，刚好先赋值了；但还没执行完构造函数。
                }
            }
        }
        return m_instance; // 后面B线程执行时将引发：对象尚未初始化错误。
    }

不过至今没有很强力的证据，尤其是又有说法强调Java1.5及后续版本早已对该问题优化掉了，也即不会允许还没执行完构造函数就让new语句执行赋值的情况。

[龙四]

诚惶诚恐


volatile的作用：http://www.ticmy.com/?p=118

如果楼主只是从源码角度去看多线程代码，很多并发问题是看不出来的，如果以前没有接触过，可先查阅 java内存模型 （Java Memory Model） 相关资料


[Quote=引用 6 楼 的回复:]

ticmy来了，这哥们是专家，楼主揪住他K吧，哈哈哈

话说我在JDK1.4上，完全测不出双检锁效果。
[/Quote]

[goodbaby728]

[Quote=引用 1 楼 的回复:]

第一，你没有理解Singleton模式，要不然你不会问“如果构造函数没有执行完毕，m_instance不是仍然为null吗？”
第二，你也没有理解synchronized 放在方法前面的含义，不然你就会知道第二种方法是无论如何也不会出现问题的。
第三，我觉得第一段代码是没有问题的。


引用楼主 的回复:
虽然从Java5之后可以通过将字段声明为volatile来避免了java中d……
[/Quote]我一开始都说了，java5引入volatile之后是解决了问题，问题是不加volatile~你的批评我接受，当然我发帖更多是获得答案、解决问题，貌似你的回答很难让人满意啊~

[龙四]

http://icyfenix.iteye.com/blog/575052

[MiceRice]

不是你说的那个意思啊。

没加volatile的问题最多也只是B线程看不到A线程的赋值而已，那么无非是if条件成立，进入synchronized进行等待。

恰恰是加了volatile，才让B线程能更好的立即看到A线程的赋值；从而B线程可以调用一个无效对象。

[MiceRice]

ticmy来了，这哥们是专家，楼主揪住他K吧，哈哈哈

话说我在JDK1.4上，完全测不出双检锁效果。

[goodbaby728]

感谢大家，懂了~之前是自己没搞清楚，第二种情况只要使用m_instance值都会进入synchronized排队，但第一种情况在获知m_instance不空后就不会进入synchronized，所以就会出现m_instance指向地址内容未初始化完毕的情况，也不是我之前想的那样m_instance为null~在此附上别处找到的编译器优化后的汇编代码吧，很清楚是先赋值，再初始化的~

0206106A mov eax,0F97E78h
0206106F call 01F6B210 ; allocate space for
; Singleton, return result in eax
02061074 mov dword ptr [ebp],eax ; EBP is &singletons[i].reference
; store the unconstructed object here.
02061077 mov ecx,dword ptr [eax] ; dereference the handle to
; get the raw pointer
02061079 mov dword ptr [ecx],100h ; Next 4 lines are
0206107F mov dword ptr [ecx+4],200h ; Singleton's inlined constructor
02061086 mov dword ptr [ecx+8],400h
0206108D mov dword ptr [ecx+0Ch],0F84030h

[goodbaby728]

感谢大家，懂了~之前是自己没搞清楚，第二种情况只要使用m_instance值都会进入synchronized排队，但第一种情况在获知m_instance不空后就不会进入synchronized，所以就会出现m_instance指向地址内容未初始化完毕的情况，也不是我之前想的那样m_instance为null~在此附上别处找到的编译器优化后的汇编代码吧，很清楚是先赋值，再初始化的~

0206106F call 01F6B210               ; allocate space for
                                     ; Singleton, return result in eax
02061074 mov dword ptr [ebp],eax     ; EBP is &singletons[i].reference 
                                     ; store the unconstructed object here.
02061077 mov ecx,dword ptr [eax]     ; dereference the handle to
                                     ; get the raw pointer
02061079 mov dword ptr [ecx],100h    ; Next 4 lines are
0206107F mov dword ptr [ecx+4],200h  ; Singleton's inlined constructor
02061086 mov dword ptr [ecx+8],400h
0206108D mov dword ptr [ecx+0Ch],0F84030h