同步鎖的失敗可能

以下例子參考[url]

網上閒逛時發現一篇博文，講的是單例同步鎖時失敗的可能，提到的錯誤自己基本都忽略了，下面以其中的例子說一下自己的理解。

單例模式是比較簡單直接的：

public class singleton   
public static singleton getinstance() 
return instance; 
} }

這也是在初學單例模式時會提到的乙個採用延遲載入實現的例子，實際上這個例子並不能「保證」單例，在多執行緒高併發的情況下，如果瞬間同時初始訪問getinstance方法，返回的可能就是不同的例項。於是就有了下面的簡單的同步機制：

public class singleton   
public synchronized static singleton getinstance() 
return instance; 
} }

這種方式保證了執行緒安全，但是我們只需要在生成例項的過程中保證其同步即可，不需要對訪問也進行加鎖。很明顯，簡單的在類例項範圍內對其加鎖，效能是其瓶頸。為了避免這種情況，便會有下面的想法：

public class singleton   
public static singleton getinstance() }}
return instance; 
}}

其實這樣便可以保證單例了，但是卻保證不了單例的準確性。也就是說不同的執行緒可以拿到同乙個例項，但是在某些情況下，會取到例項的錯誤狀態。在本例中，初始化singleton物件和將物件位址賦給instance的順序是不確定的。也即可能有以下兩種情況：

1、在初始化之前將物件引用賦給instance。這時，instance有了實際的引用，但物件還沒有初始化。其他執行緒此時如果獲取到instance，可能就是只有引用而還沒有初始化的例項。

2、在初始化之後將物件引用賦給instance。這是正確的狀態，保證了單例也保證了正確性。

這種不確定性不能「保證」單例的正確性。再看下面的改進方案：

public class singleton   
public static singleton getinstance() 
instance = temp; 
} } 
} return instance; 
} }

這種方式製造了乙個記憶體屏障，即使用了乙個臨時變數來保證「初始化操作和賦引用操作」的原子性。這種方式從**方面看已經沒有問題了，但是注意到在同步語句塊之外的instance=temp，根據博文的解釋：[color=red]同步語句塊內的操作必須在語句塊結束之前完成，但是**中同步塊之外的操作有可能被編譯器放到塊內執行（只是存在這種可能性）。[/color]這一點細節確實不容易考慮到，需要了解一些jvm的知識，這方面沒什麼研究，保留意見。

看最後一種方式：

public class singleton   
public static singleton getinstance() 
} } 
return instance; 
} }

這裡要說一下volatile關鍵字，這個除了在一定程度上確保同步之外，jdk1.5擴充了volatile語義，簡單點說就是保證了物件初始化以及賦引用的有序性，在本例來說就是先初始化後賦引用。這樣兩層機制保證了單例的唯一性和準確性。

同步鎖的失敗可能

同步鎖2 互斥鎖

執行緒同步鎖

NTP時間同步失敗

同步鎖的失敗可能

同步鎖2 互斥鎖

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NTP時間同步失敗

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