Java单例模式双重检查锁定为什么使用volatile关键字

淩亂°似流年 2022-03-12 04:58 328阅读 0赞

双重检查锁定代码如下：

public class Singleton{   
        // 静态属性，volatile保证可见性和禁止指令重排序
        private volatile static Singleton instance = null; 
        // 私有化构造器  
        private Singleton(){}   
    
        public static  Singleton getInstance(){   
            // 第一重检查锁定
            if(instance==null){  
                // 同步锁定代码块 
                synchronized(Singleton.class){
                    // 第二重检查锁定
                    if(instance==null){
                        // 注意：非原子操作
                        instance=new Singleton(); 
                    }
                }              
            }   
            return instance;   
        }   
    }

volatile作用：以下会涉及到Java内存模型的知识

### 禁止指令重排序： ###

new singleton（）操作在Java中不是一个原子性的操作。这个动作大概分了3步

1.申请一个内存区域（空白内存）

2.调用构造方法等对singleton进行初始化（写内存）

3.将变量指针指向该对象内存区域（变量声明）

那么问题来了。虽然双重验证锁保证了进入锁时进行判断。但如果线程1在进行new操作时，由于指令重排序先执行了1、3而没有执行初始化的步骤。此时线程2进来判断instance非null直接返回了。那么线程2获得的是个不完整的对象，使用时就会报错。

### 保证可见性： ###

线程A在自己的工作线程内创建了实例，但此时还未同步到主存中；此时线程B在主存中判断instance还是null，那么线程B又将在自己的工作线程中创建一个实例，这样就创建了多个实例。

顺便提一下，volatile禁止指令重排序只能保证volatile修饰的代码之后的代码不会在它之前执行。