0

0

在Java里如何实现线程安全的延迟初始化_Java并发对象创建说明

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-01-15 14:50:03

|

235人浏览过

|

来源于php中文网

原创

DCL在Java 5前因volatile重排序约束弱易致“半初始化”;JDK 5+需用volatile保证安全;推荐静态内部类方案,线程安全、延迟加载、无同步开销。

在java里如何实现线程安全的延迟初始化_java并发对象创建说明

为什么直接用双重检查锁(DCL)容易出错

Java 5 之前,volatile 关键字对重排序约束较弱,即使写了双重检查锁,JVM 或 CPU 仍可能将 new Singleton() 的构造步骤(分配内存 → 初始化字段 → 设置引用)重排,导致其他线程看到一个未完全初始化的对象。这是最典型的“半初始化”问题。

常见错误现象包括:某个线程调用 getInstance() 后拿到非 null 实例,但访问其字段时抛出 NullPointerException 或读到默认值(如 0false)。

  • 必须把实例字段声明为 volatile,否则 DCL 不安全
  • JDK 5+ 才保证 volatile 的写-读语义能禁止相关重排序
  • 不要在 Singleton 构造器中启动线程、注册回调或调用可被子类重写的方法——这会暴露 this 引用

推荐做法:使用静态内部类实现延迟加载

这是目前最简洁、安全、且无需同步的方案。JVM 保证类的初始化是线程安全的,且仅在首次主动使用该类时触发(即调用 Holder.INSTANCE 时才加载 Holder 类)。

public class Singleton {
    private Singleton() {}
private static class Holder {
    static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}

public static Singleton getInstance() {
    return Holder.INSTANCE;
}

}

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

优势明显:

  • 无显式同步,无 volatile,无 CAS,性能开销几乎为零
  • 天然线程安全,由 JVM 类加载机制保障
  • 真正延迟:直到第一次调用 getInstance() 才创建实例
  • 兼容所有 JDK 版本(包括 JDK 1.2+)

如果必须用枚举,要注意单例的可序列化行为

枚举是 Java 中唯一能天然防止反序列化破坏单例的方式,但它的延迟性不如静态内部类——枚举类在首次被“主动使用”(如访问其常量、调用其方法)时就完成初始化,不是严格意义上的“按需加载”。

魔珐星云
魔珐星云

无需昂贵GPU,一键解锁超写实/二次元等多风格3D数字人,跨端适配千万级并发的具身智能平台。

下载
public enum Singleton {
    INSTANCE;
public void doSomething() { /* ... */ }

}

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

使用场景有限制:

  • 不能继承其他类(枚举已隐式继承 java.lang.Enum
  • 不能用于需要实现 Serializable 以外接口并动态代理的场景
  • 若类有复杂初始化逻辑(如依赖 Spring 容器),枚举无法注入依赖

别碰 AtomicReference + compareAndSet 实现延迟初始化

除非你明确要支持“多次尝试初始化并容忍失败重试”,否则没必要手动用 AtomicReference 模拟懒汉。它代码冗长、易出错,且在高竞争下性能反而不如静态内部类或 DCL(加了 volatile)。

典型误用:

  • 忘记用 new AtomicReference() 初始化,导致 NPE
  • compareAndSet(null, newInstance) 失败后没正确返回已存在的实例,造成内存泄漏或重复构造
  • 误以为 CAS 能替代内存屏障作用——其实仍需配合 volatile 语义才能安全发布对象

真正需要原子初始化控制的场景极少,多数时候是过早优化。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

832

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

738

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

734

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

397

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

430

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16925

2023.08.03

Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战
Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战

本专题系统讲解 Golang 在 gRPC 服务开发中的完整实践,涵盖 Protobuf 定义与代码生成、gRPC 服务端与客户端实现、流式 RPC(Unary/Server/Client/Bidirectional)、错误处理、拦截器、中间件以及与 HTTP/REST 的对接方案。通过实际案例,帮助学习者掌握 使用 Go 构建高性能、强类型、可扩展的 RPC 服务体系,适用于微服务与内部系统通信场景。

4

2026.01.15

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.5万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.7万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 46.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号