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面试题

请阐述在Java中如何利用双重检查锁定(double-checked locking)机制创建线程安全的单例模式实例?

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答案:

解答思路:

在Java中创建线程安全的单例,可以采用双重检查锁定(Double-Checked Locking)机制。这种机制主要目的是在多线程环境下实现高效且线程安全的单例模式。首先,需要声明一个单例类,并且使用一个volatile修饰的静态变量来标识该类的实例。接着,在第一次访问该类时,先检查实例是否存在,如果不存在,则进入同步块创建实例。这样,只有在第一次创建实例时才会进行同步,提高了效率。同时,要确保JVM的内存可见性,避免因为指令重排等原因导致的问题。因此,volatile关键字和同步块是双重检查锁定的关键部分。

最优回答:

在Java中使用双重检查锁定创建线程安全的单例,可以按照以下步骤进行:

  1. 声明一个单例类,并定义一个private static volatile的实例变量。volatile关键字保证了多线程环境下的内存可见性。
  2. 在getInstance方法中,首先检查实例是否为null。如果为null,则进入同步块创建实例。如果不为null,则直接返回实例。这样可以避免不必要的同步开销。
  3. 在同步块中,再次检查实例是否为null,确保在多线程环境下实例的唯一性。如果仍为null,则创建实例并返回。这样可以防止其他线程重复创建实例。

示例代码如下:

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance; // 使用volatile修饰实例变量

    private Singleton() {} // 构造方法私有化,防止其他类实例化

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) { // 第一次检查实例是否为null
            synchronized (Singleton.class) { // 进入同步块
                if (instance == null) { // 第二次检查实例是否为null
                    instance = new Singleton(); // 创建实例并赋值给instance变量
                }
            }
        }
        return instance; // 返回单例实例
    }
}

创作类型:
原创

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