关于 "Double-Checked-Locking" 的另一个问题

Question

我根据"effective java"#83修改了一个"normal"DCL单例，如下

import java.util.Date;

public class MySystem {
    private Date date = new Date();

    private MySystem() {};

    private static volatile MySystem instance;

    public Date getDate() {
        return date;
    }

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

但是当我运行它的时候，NullpointerException会被抛出的比例很高。当我如下修改时，一切正常。为什么？

import java.util.Date;

public class MySystem {
    private Date date = new Date();

    private MySystem() {};

    private static volatile MySystem instance;

    public Date getDate() {
        return date;
    }

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

主要内容如下。很难找出区别。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println(MySystem.getInstance().getDate());
            }
        }.start();

        new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println(MySystem.getInstance().getDate());
            }
        }.start();
    }
}

Answer 1

区别在于这一行：

my = instance;

您正在使两个对象引用都位于 JVM 堆上的一个位置。之后你打电话：

my = new MySystem();

这使得 my 和 instance 都不为空（你不能链接 = 运算符，所以只有 my 被实例化）。然后在调用这个之后：

MySystem.getInstance().getDate()

您没有在 null 上调用方法。

同步后，第二个线程正在等待 my 的实例化（为了调用这一行 my = instance）并且没有获得 NPE。

Answer 2

好吧，我一步一步来解释。线程 A：我的 == null。线程B：my == null，然后get sync，然后"instance = my = new MySystem()"，还有return my，不为null。线程A：get sync，然后"instance != null"，return my，为null.

NPE，砰！所以第二次检查前的"my = instance"是必要的。

如何解释"Effective Java"中的例子？

// Double-check idiom for lazy initialization of instance fields
private volatile FieldType field;
private FieldType getField() {
    FieldType result = field;
    if (result == null) { // First check (no locking)
        synchronized(this) {
        if (field == null) // Second check (with locking)
            field = result = computeFieldValue();
        }
    }
    return result;
}

Answer 3

当发生以下情况时，您将获得 NPE：

public static MySystem getInstance() {
    MySystem my = instance;
    if (my == null) {                            // (1) instance was null => my is null and synchronized block is entered.
        synchronized (MySystem.class) {
            if (instance == null) {              // (2) instance was updated from another thread and is not null anymore.
                instance = my = new MySystem();
            }
        }
    }
    return my;
}

您会注意到，在这种情况下，引用 instance 不会复制到 my，它仍然是 null。您可以尝试以下方法来验证：

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

关于 "Double-Checked-Locking" 的另一个问题

One more question about the "Double-Checked-Locking"

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