Effective Java - Use lazy initialization judiciously

這個Item是在探討使用Lazy initialization的時機與方法，而在多執行緒存取的時，較容易發生問題。如以下程式要初始化一個Singleton物件，但在多執行緒的情況下，Client可能會拿到不是唯一的instance:

public class Singleton {
 
	private static Singleton instance;
 
	public static Singleton get() {
		if( instance == null ) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}

第一個方法是基於原本問題的改良，適用於能接受重複初始化，會比問題程式碼效能稍微好一些。

public class Singleton {
 
	private static volatile Singleton instance;
 
	public static Singleton get() {
		Singleton result = instance;
		if( instance == null ) {
			result = instance = new Singleton();
		}
		return result;
	}
}

這裡用result local variable的原因，是為了要讓instance變數在已初始化情況下只存取一次；這是由於volatile宣告會強制Thread在使用instance時，去讀取最新的資料。根據作者所說，效能會差1.4倍。

在一般情況下，因為JVM ClassLoader載入類別是Thread-Safe，直接使用以下方法就不會有Multi-thread的問題:

private final static Singleton instance = new Singleton();

但如果初始化這個物件的效能成本很大，希望能等到有使用到才初始化，就不適用這種做法。

針對要做延遲初始化又要Thread-Safe，我年輕時且目前看到最多人使用的寫法如下:

public synchronized static Singleton get() {
//...
}

這做法的缺點就是在初始化之後，每一個Thread要存取時，都會受到這個synchronized的影響而慢一點。

雙重檢查鎖定模式的做法，能解決使用Synchronized Method效能的問題，又能確保只會初始化一次:

Effective Java第三版Item 83。

• Java Threads, 3/e
• Java高併發編程詳解：多線程與架構設計, 汪文君
• 雙重檢查鎖定模式

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