如何解决Java中的“双重检查锁定已损坏”声明？

Question

我想为Java中的多线程实现延迟初始化。
我有一些这样的代码：

class Foo {
    private Helper helper = null;
    public Helper getHelper() {
        if (helper == null) {
            Helper h;
            synchronized(this) {
                h = helper;
                if (h == null) 
                    synchronized (this) {
                        h = new Helper();
                    } // release inner synchronization lock
                helper = h;
            } 
        }    
        return helper;
    }
    // other functions and members...
}

我得到了“双重检查锁定已损坏”声明。
我该如何解决？

Answer 1

以下是第71项中建议的惯用语：明智地使用 Effective Java：

如果你需要使用延迟初始化来提高实例字段的性能，请使用double-check idiom。这种习惯用法避免了在初始化字段后访问字段时发生锁定的费用（项67）。习惯用法的想法是检查字段的值两次（因此，将其命名为double-check）：一次不锁定，然后，如果该字段似乎未初始化，则第二次锁定。仅当第二次检查表明该字段未初始化时，该调用才会初始化该字段。因为如果字段已经初始化就没有锁定，所以声明该字段至关重要volatile（项目66）。这是成语：

// Double-check idiom for lazy initialization of instance fields
private volatile FieldType field;

private FieldType getField() {
    FieldType result = field;
    if (result != null) // First check (no locking)
        return result;
    synchronized(this) {
        if (field == null) // Second check (with locking)
            field = computeFieldValue();
        return field;
    }
}

此代码可能看起来有些混乱。特别是，对于局部变量结果的需求可能不清楚。此变量的作用是确保在已初始化字段的常见情况下，该字段仅被读取一次。尽管不是绝对必要的，但是这可以提高性能，并且通过应用于低级并发编程的标准可以更加优雅。在我的机器上，上述方法比不带局部变量的明显方法快25％。

在1.5版之前，由于volatile修饰符的语义不足以支持它，所以双重检查惯用语不能可靠地工作[Pugh01]。版本1.5中引入的内存模型解决了此问题[JLS，17，Goetz06 16]。今天，仔细检查惯用语是延迟初始化实例字段的一种选择技术。虽然你也可以将双重检查惯用法应用于静态字段，但没有理由这样做：惰性初始化持有人类惯用法是更好的选择。

参考
- 有效的Java，第二版
- 项目71：明智地使用延迟初始化