Dotaz: Pokus o singleton v Jave

[hehehe]

Ahojte. Kreslím v Jave SVG súbor cez Batik a potrebujem v rôznych objektoch a rôznych metódach pristupovať k tej istej inštancii triedy SVGGraphics2D, cez ktorú kreslím. Zdá sa mi blbé stále ju posielať metódam ako parameter a tak ma napadlo, že z nej spravím singleton a keď budem potrebovať inštanciu tak si ju vezmem zo statickej metódy. Takto to vyzerá:

public class SVG {
    private static final SVG INSTANCE = new SVG();
    private SVGGraphics2D svg;

    private SVG() {
        DOMImplementation domImpl =
                GenericDOMImplementation.getDOMImplementation();
        String svgNS = "http://www.w3.org/2000/svg";
        Document document = domImpl.createDocument(svgNS, "svg", null);
        svg = new SVGGraphics2D(document);
        System.out.println("hello");
    }

    public static SVG getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    public SVGGraphics2D getSVG() {
        return svg;
    }
}

Keď ale zavolám Graphics2D g2d = SVG.getInstance().getSVG(), dostanem null. Viete mi poradiť?

---

---

Odpovědi

[hehehe]

Zdá sa, že to už funguje. Som bol zamotaný a niekde inde som do toho neskôr priraďoval null :)

[Filip Jirsák]

Pokud byste to používal ve více vláknech, může se někdy stát, že byste null dostával – můžete z jednoho vlákna volat getSVG() dřív, než v druhém vlákně doběhne konstruktor. Pak by bylo potřeba použít synchronizaci.

[kuka]

To se v tomto pripade stat nemuze, metoda na tride se nezavola, dokud neprobehne jeji staticka inicializace. K tomu samozrejme jakasi synchronizace potreba je, ale zajisti ji JVM.

[Filip Jirsák]

Nikde ve specifikaci nevidím, že by to bylo za sebou takhle řazené ve smyslu paměťových bariér. To, co popisujete, se týká volání z jednoho vlákna, ale nikoli volání ve vícevláknovém prostředí.

[jehovista]

Kdekoliv jsem cetl o tomto reseni, tak se tam psalo, ze je to thread-safe.

[Filip Jirsák]

To máte pravdu, vlastně je to i doporučováno jako řešení problému s double-checked locking vytvářením singletonu. Nepročítal jsem všechny části specifikace, které by to mohly ovlivnit, tak snad to tam někde opravdu je

[Ladicek]

Inicializace třídy je synchronizovaná přes její objekt (jakoby synchronized (A.class) { ... }), a synchronizovaný blok má bariéru na začátku i na konci. Zkusil jsem si to najít a ve třetím vydání JLS je to v kapitole 12.4.2.

[kuka]

Inicializace tridy muze probehnout pouze v jednom vlakne, viz specifikace. To je elementarni vec, kterou by mel podle mne kazdy vedet, a postara se o ni JVM. S zadnymi pametovymi barierami to nesouvisi. V tomto konkretnim pripade nemuze getInstance nikdy vratit null, protoze metoda se muze zavolat az po inicializaci, ve ktere se do promenne INSTANCE prirazuje vysledek volani new, ktery nemuze byt nikdy null.

[Filip Jirsák]

Inicializace tridy muze probehnout pouze v jednom vlakne, viz specifikace.

To máte pravdu, ale to neříká vůbec nic o tom, co v tu chvíli mohou nebo nemohou dělat jiná vlákna.

S zadnymi pametovymi barierami to nesouvisi.

Ale souvisí, jedině díky paměťovým bariérám to probíhá tak, jak psal Jehovista a Ladicek. Každá třída má příznak, zda právě probíhá inicializace, a přístup k tomuto příznaku je synchronizován. Takže na konci inicializace třídy musí nejprve doběhnout všechny části inicializace i z pohledu jiných vláken (a jiných procesorů), teprve pak může být získán zámek a zrušen příznak, že probíhá inicializace. Pokud během inicializace jiné vlákno chce třídu inicializovat, zjistí podle příznaku, že už inicializaci provádí jiné vlákno, a čeká na její dokončení (opět přes wait(), takže je tam paměťová bariéra).

V tomto konkretnim pripade nemuze getInstance nikdy vratit null, protoze metoda se muze zavolat az po inicializaci, ve ktere se do promenne INSTANCE prirazuje vysledek volani new, ktery nemuze byt nikdy null.

To zjevně není pravda – během inicializace se volá metoda-konstruktor, s jejím voláním nemůžete čekat, než proběhne celá inicializace a tedy zároveň proběhne celá tato metoda. Pokud by se vám konstruktor nezdál jako typický příklad metody, představte si volání SVG.getInstance() v rámci volání toho konstruktoru.

[kuka]

Co delaji jina vlakna je celkem jedno, co ovsem NEMOHOU delat je inicializovat stejnou tridu jako jine vlakno, nebo na ni volat metody, dokud inicializace neprobehne.

Ano jiste je to diky pametovym barieram. Mel jsem tim na mysli, ze to programator nepotrebuje vedet - v zasade nemusi v tomto pripade vubec vedet nic o vlaknech a jejich synchronizaci. Stejne jako kdyz rikam, ze tam neni potreba zadna synchronizace, mam tim na mysli explicitni synchronizaci - ze tam je interne je samozrejme. Ale musim souhlasit s tim, ze to byla nestastna formulace.

Co se deje behem inicializace je specificke a podstatne je, ze se to muze dit pouze v tom inicializujicim vlakne. Programator, ktery si chce udelat takovyto trivialni singleton, opet nepotrebuje vedet, jak to presne funguje (potoze tam tu metodu nevola). Mel jsem na mysli, ze JINE vlakno nemuze tu metodu zavolat, dokud ta inicializace neprobehne. Proto neni treba zadna synchronizace, coz jsi mylne uvadel a ja jsem na to reagoval.