为什么要使用双重锁定？

Question

我继续运行使用双重检查锁定的代码，我仍然对它为什么会被使用感到困惑。

我最初不知道双重检查锁定是否被打破 ，当我学会它时，它为我放大了这个问题：为什么人们首先使用它？ 是不是比较和交换更好？

if (field == null)
    Interlocked.CompareExchange(ref field, newValue, null);
return field;

（我的问题同时适用于C＃和Java，尽管上面的代码是针对C＃的。）

与原子操作相比，双重检查锁定是否具有某种固有优势？

Answer 1

与原子操作相比，双重检查锁定是否具有某种固有优势？

（这个答案只涉及C＃;我不知道Java的内存模型是什么样的。）

主要区别在于潜在的种族。 如果你有：

if (f == null)
    CompareExchange(ref f, FetchNewValue(), null)

然后可以在不同的线程上任意多次调用FetchNewValue（）。 其中一个主题赢得了比赛。 如果FetchNewValue（）非常昂贵，并且您希望确保仅调用一次，那么：

if (f == null)
    lock(whatever)
        if (f == null)
            f = FetchNewValue();

保证FetchNewValue只被调用一次。

如果我个人想要进行低锁懒惰初始化，那么我按照你的建议行事：我使用一个互锁操作并忍受罕见的竞争条件，其中两个线程都运行初始化器，只有一个获胜。 如果这是不可接受的，那么我使用锁。

Answer 2

在C＃中，它从未被打破过，所以我们现在可以忽略它。

您发布的代码假定newValue已经可用，或者是（重新）计算。 在双重检查锁定中，您可以保证只有一个线程实际执行初始化。

尽管如此，在现代C＃中，我通常更喜欢使用Lazy<T>来处理初始化。

Answer 3

当锁定整个方法时遇到的性能下降很严重时，使用双重检查锁定。 换句话说，如果您不希望在对象（调用方法）或类上进行同步，则可以使用双重检查锁定。

如果存在很多争用锁并且由锁保护的资源创建成本高，则可能是这种情况; 我们希望将创建过程推迟到需要之前。 双重检查锁定通过首先验证条件（锁定提示）来帮助确定是否必须获得锁定来提高性能。

在Java 5中，当引入新的内存模型时，双重检查锁定在Java中被破坏。 在那之前，锁定提示很可能在一个线程中为true，而在另一个线程中为false。 在任何情况下， Initialization-on-Demand-Holder惯用法都是双重检查锁定模式的合适替代品; 我发现这更容易理解。

Answer 4

好吧，我想到的唯一优势是（幻觉）性能：以非线程安全的方式检查，然后执行一些锁定操作来检查变量，这可能很昂贵。 然而，由于双重检查的锁定方式被打破，从而排除了非线程安全检查的任何确定结论，并且它总是对我过早优化，我会声称不，没有优势 - 它是一个过时的预Java天成语 - 但很想得到纠正。

编辑：要清楚（呃），我相信双重检查锁定是一种习惯用法，每次都会在锁定和检查时发展为性能增强，并且大致与非封装的比较和交换接近相同的东西。 我个人也是封装代码的同步部分的粉丝，所以我认为调用另一个操作来做脏工作更好。

Answer 5

在某种程度上“有意义”的是，只有在启动时才能更改的值不需要被锁定才能被访问，但是你应该添加一些锁定（你可能根本不需要），以防万一线程尝试在启动时访问它，它大部分时间都可以工作。 它坏了，但我可以看出为什么它容易陷入困境。