Java双重校验锁单例原理 赶快看进来

「这是我参与2022首次更文挑战的第3天，活动详情查看：2022首次更文挑战」

前言

作为开发者，单例这个就再也熟悉不过了，但是作为多种单例实现模式，我个人觉得双重校验锁是非常不多的实现，我们简单来分析一下其原理。

正文

先来说一下Java版本的，后面会涉及Kotlin中的代码我们再做比对。

代码实现

Java代码实现如下：

//双重校验锁单例
public class SingleInstance {
    //必须volatile修饰 见分析1
    private volatile static SingleInstance instance;
    //私有化构造函数
    private SingleInstance() {
    }

    public static SingleInstance getInstance() {
        //第一个判空 见分析2
        if (instance == null) {
            synchronized (SingleInstance.class) {
                //第二个判空 见分析3
                if (instance == null) {
                    //新建实例
                    instance = new SingleInstance();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
复制代码

首先这里synchronized关键字没有修饰整个getInstance函数，因为这个函数可能使用地方很多，这样就会造成其他线程阻塞，不太好，所以这里只同步了一段代码。

分析2：为什么在进入同步代码块时需要进行进行判空，假如有线程A和线程B，这时线程A先判断instance为null，所以它进入了同步代码块，创建了对象，然后线程B再进来时，它就不必再进入同步代码快了，可以直接返回，也其实也就是懒加载，可以加快执行速度。

分析3：为什么在同步代码块中还要再进行一次判断呢，假如有线程A和线程B，它俩A先调用方法，B紧接着调用，这时A、B在分析2出的判空都是空，所以A进入同步代码块，B进行等待，当A进入同步代码块中创建了对象后，A线程释放了锁，这时B再进入，如果这时不加分析3的判空，B又会创建一个实例，这明显不符合规矩。

分析1：那既然加了2层判断，那为什么还要加个volatile关键字呢，这里知识点就有点多了。

因为新建实例的代码：

instance = new SingleInstance();

它不是一个原子操作，这个简单的赋值可以分为3步：

1、给SingleInstance分配内存

2、调用SingleInstance的构造方法

3、把instance指向分配的内存空间

这是正常逻辑的3个步骤，也只有按1 2 3执行后，这个instance才不是null。

但是Java内存模型允许这个进行指令重排序，也就是这3步可能是123也可能是132，所以这里就有问题了。

假如线程A和线程B，线程A已经跑到分析3处的代码，这时这条指令执行是132，刚把步骤3执行完，这时线程B跑到了分析1处的代码，会发现instance不为null了，这时线程B就直接返回了，从而导致错误。

既然知道了原因，那volatile关键字就是解决这个的，它可以禁止指令重新排序，而且保证所有线程看到这个变量是一致的，也就是不会从缓存中读取(这个特性后面有机会再说)，所以在创建instance实例时，它的步骤都是123，就不会出错了。

总结

其实一个小小的双重校验锁单例都还有蛮多知识点，后面我们来分析分析Kotlin中的单例都一般如何实现以及原理。