為什么要使用雙重鎖定？

Question

我繼續運行使用雙重檢查鎖定的代碼，我仍然對它為什么會被使用感到困惑。

我最初不知道雙重檢查鎖定是否被打破 ，當我學會它時，它為我放大了這個問題：為什么人們首先使用它？ 是不是比較和交換更好？

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

（我的問題同時適用於C＃和Java，盡管上面的代碼是針對C＃的。）

與原子操作相比，雙重檢查鎖定是否具有某種固有優勢？

Answer 1

與原子操作相比，雙重檢查鎖定是否具有某種固有優勢？

（這個答案只涉及C＃;我不知道Java的內存模型是什么樣的。）

主要區別在於潛在的種族。 如果你有：

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

然后可以在不同的線程上任意多次調用FetchNewValue（）。 其中一個主題贏得了比賽。 如果FetchNewValue（）非常昂貴，並且您希望確保僅調用一次，那么：

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

保證FetchNewValue只被調用一次。

如果我個人想要進行低鎖懶惰初始化，那么我按照你的建議行事：我使用一個互鎖操作並忍受罕見的競爭條件，其中兩個線程都運行初始化器，只有一個獲勝。 如果這是不可接受的，那么我使用鎖。

Answer 2

在C＃中，它從未被打破過，所以我們現在可以忽略它。

您發布的代碼假定newValue已經可用，或者是（重新）計算。 在雙重檢查鎖定中，您可以保證只有一個線程實際執行初始化。

盡管如此，在現代C＃中，我通常更喜歡使用Lazy<T>來處理初始化。

Answer 3

當鎖定整個方法時遇到的性能下降很嚴重時，使用雙重檢查鎖定。 換句話說，如果您不希望在對象（調用方法）或類上進行同步，則可以使用雙重檢查鎖定。

如果存在很多爭用鎖並且由鎖保護的資源創建成本高，則可能是這種情況; 我們希望將創建過程推遲到需要之前。 雙重檢查鎖定通過首先驗證條件（鎖定提示）來幫助確定是否必須獲得鎖定來提高性能。

在Java 5中，當引入新的內存模型時，雙重檢查鎖定在Java中被破壞。 在那之前，鎖定提示很可能在一個線程中為true，而在另一個線程中為false。 在任何情況下， Initialization-on-Demand-Holder慣用法都是雙重檢查鎖定模式的合適替代品; 我發現這更容易理解。

Answer 4

好吧，我想到的唯一優勢是（幻覺）性能：以非線程安全的方式檢查，然后執行一些鎖定操作來檢查變量，這可能很昂貴。 然而，由於雙重檢查的鎖定方式被打破，從而排除了非線程安全檢查的任何確定結論，並且它總是對我過早優化，我會聲稱不，沒有優勢 - 它是一個過時的預Java天成語 - 但很想得到糾正。

編輯：要清楚（呃），我相信雙重檢查鎖定是一種習慣用法，每次都會在鎖定和檢查時發展為性能增強，並且大致與非封裝的比較和交換接近相同的東西。 我個人也是封裝代碼的同步部分的粉絲，所以我認為調用另一個操作來做臟工作更好。

Answer 5

在某種程度上“有意義”的是，只有在啟動時才能更改的值不需要被鎖定才能被訪問，但是你應該添加一些鎖定（你可能根本不需要），以防萬一線程嘗試在啟動時訪問它，它大部分時間都可以工作。 它壞了，但我可以看出為什么它容易陷入困境。