单例模式指令重排_php单例模式

全栈程序员-站长 • 2022年10月17日下午2:36 • 未分类 • 阅读 5

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单例模式写法有很多，于是我看到了这么一种写法：

public class SingletonTest {

    private SingletonTest() {
    }

    private static SingletonTest singletonTest = null;

    public static SingletonTest getSingletonTest() {
        if (singletonTest == null) {
            // 若singletonTest为空，则加锁，再进一步判空
            synchronized (SingletonTest.class) {
                // 再判断一次是否为null
                if (singletonTest == null) {
                    //若为空，则创建一个新的实例
                    singletonTest = new SingletonTest();
                }
            }
        }
        return SingletonTest;
    }
}

这种写法算是一个考虑比较得当的设计了为了防止多线程调用产生多个实例，采用了同步锁加锁位置得当，尽可能降低了加锁对性能的影响
但是在这个示例下方，有指出可能会由于指令重排的影响，导致代码执行错误，只是概率很低。

我不由得重新审视着这段代码，难道看似稳的一逼的代码如此不堪一击？
于是，我大致了解了下指令重排：
指令重排序是JVM为了优化指令，提高程序运行效率，在不影响单线程程序执行结果的前提下，尽可能地提高并行度。
也就是说，JVM为了执行效率会将指令进行重新排序，但是这种重新排序不会对单线程程序产生影响。

首先，JVM是如何保证单线程下的指令在重新排序后执行结果不受影响的呢？

（此处省略一万字……关于happens-before，感兴趣的请看原文）

由于singletonTest = new SingletonTest()操作并不是一个原子性指令，会被分为多个指令：

memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间
ctorInstance(memory); //2：初始化对象
instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址

但是经过重排序后如下：

memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间
instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址，此时对象还没被初始化
ctorInstance(memory); //2：初始化对象

若有A线程进行完重排后的第二步，且未执行初始化对象。此时B线程来取singletonTest时，发现singletonTest不为空，于是便返回该值，但由于没有初始化完该对象，此时返回的对象是有问题的。这也就是为什么说看似稳的一逼的代码，实则不堪一击。
另外，在《java并发编程实战》16.2.4中对该种双重检查加锁（DCL）提出了批评。批评的主要点在于，该方式会导致上述指出的取到一个无效或错误状态的对象。
上述代码的改进方法：将singletonTest声明为volatile类型即可（volatile有内存屏障的功能）。

参考博客： https://www.cnblogs.com/senlinyang/p/7875458.html

节选自：https://blog.csdn.net/yuruixin_china/article/details/80550209

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