0

0

Java中System.console()为何采用双重检查锁定实现?

花韻仙語

花韻仙語

发布时间:2026-01-08 20:01:58

|

425人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Java中System.console()为何采用双重检查锁定实现?

本文解析system.console()方法中看似冗余的局部变量赋值与双重检查锁定(double-checked locking)设计,揭示其在保证线程安全前提下避免同步开销的关键优化逻辑。

System.console() 是 Java 6 引入的静态工具方法,用于安全、高效地获取 JVM 关联的唯一 Console 实例。其源码中看似“绕弯”的写法实为经典并发优化实践

public static Console console() {
    Console c;
    if ((c = cons) == null) {                    // 第一次检查(无锁)
        synchronized (System.class) {
            if ((c = cons) == null) {            // 第二次检查(加锁后再次确认)
                cons = c = SharedSecrets.getJavaIOAccess().console();
            }
        }
    }
    return c;
}

该实现本质上是双重检查锁定(Double-Checked Locking)模式的应用,核心目标是:在多线程环境下仅初始化一次 cons,同时避免每次调用都承受同步锁的性能开销

为什么不能直接使用 synchronized 方法?
若改写为:

public static synchronized Console console() {
    if (cons == null) {
        cons = SharedSecrets.getJavaIOAccess().console();
    }
    return cons;
}

虽然语义正确且线程安全,但会导致每次调用(无论是否已初始化)都阻塞并竞争 System.class 锁——在高并发场景下显著拖慢性能。而实际应用中,console() 多数调用发生在初始化之后,此时应尽可能“零成本”返回。

双重检查如何解决这个问题?

YouWare
YouWare

社区型AI编程平台,支持一键部署和托管

下载

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 第一次检查(外层 if)无锁读取 cons。若已初始化,直接返回,无任何同步开销;
  • 仅当未初始化时,才进入 synchronized 块执行第二次检查与初始化;
  • 局部变量 c 的关键作用
    • 避免多次读取 volatile 字段 cons(cons 被声明为 volatile,以确保可见性,但每次读取比普通字段更昂贵);
    • 确保返回值稳定性:即使其他线程在返回前修改了 cons,局部变量 c 仍持有初始化时的确切引用,防止竞态导致返回 null 或不一致对象。

⚠️ 注意:此模式在 JDK 5+ 中才真正安全,前提是 cons 字段被声明为 volatile(实际源码中确为 private static volatile Console cons;)。volatile 保证了写操作的可见性与禁止指令重排序,使双重检查锁定得以成立。

总结而言,这段代码并非“奇怪”,而是兼顾线程安全性、初始化原子性与运行时性能的精巧设计——它代表了 Java 平台级 API 在底层并发控制上的成熟权衡。开发者在实现单例或延迟初始化逻辑时,可借鉴此模式,但务必配合 volatile 修饰符,并充分理解其内存模型约束。

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。

829

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。

733

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。

733

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。

396

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

php学习网站大全
php学习网站大全

精选多个优质PHP入门学习网站,涵盖教程、实战与文档,适合零基础到进阶开发者,助你高效掌握PHP编程。

0

2026.01.09

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 | 2.4万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.3万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 43.8万人学习

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