一个常见的(1,2)实现单例的方法使用带有静态成员的内部类:
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
public static final Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
private Singleton() {
//...
}
}
据说这个实现是懒惰的初始化和线程安全的。但究竟是什么保证了它的线程安全? JLS 17 处理 线程和锁 没有提到静态字段有任何种类 之前发生 关系。我怎样才能确定初始化只发生一次并且所有线程都看到同一个实例?
我们首先需要了解两点:
发生静态初始化 只有一次 加载课程时
调用在其声明中具有static修饰符的字段 静态字段 或类变量。它们与类相关联,而不是与任何对象相关联。该类的每个实例共享一个类变量,该变量位于内存中的一个固定位置
....
类的初始化包括执行其静态初始化程序和类中声明的静态字段(类变量)的初始化程序
这意味着静态初始化程序在初始化对象类时只执行一次(实际的 类 对象,而不是类的实例)。
由于Java编程语言是多线程的,因此初始化类或接口需要仔细同步,因为其他一些线程可能正在尝试同时初始化同一个类或接口。
对于每个类或接口 C,有一个独特的初始化锁 LC。映射来自 C 至 LC 由Java虚拟机实现决定。
现在,简单来说,当两个线程尝试初始化时 instance
获得的第一个线程 LC 是实际初始化的那个 instnace
,并且因为它静态地执行,java提供了它只发生一次的承诺。
有关初始化锁定读取的更多信息 JSL 17
它的描述很好 Java并发实践:
延迟初始化持有者类idiom使用一个类,其唯一目的是初始化Resource。 JVM推迟初始化ResourceHolder类,直到它为止
实际使用[JLS 12.4.1],因为资源已初始化
使用静态初始化程序,不需要额外的同步。
任何线程对getresource的第一次调用都会导致ResourceHolder
被加载和初始化,此时初始化
资源通过静态初始化程序发生。
静态初始化
静态初始化程序由JVM在类初始化时运行,
在类加载之后,但在任何线程使用该类之前。
因为JVM在初始化期间获取锁[JLS 12.4.2]和
这个锁是每个线程至少获取一次以确保
class已加载,静态初始化期间进行内存写入
对所有线程自动可见。因此静态初始化
对象在构造期间不需要显式同步
或被引用时。