双重校验锁
public class Singleton {
private static volatile Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) { //1
if (singleton == null) { //2
singleton = new Singleton(); //3
}
}
}
return singleton;
}
}
执行过程
双重校验锁方式的执行过程如下：
-
线程A进入
getInstance()方法。 -
由于 singleton为 null，线程A在 //1 处进入
synchronized块。 -
线程B进入
getInstance()方法。 -
由于 singleton仍旧为 null，线程B试图获取 //1 处的锁。然而，由于线程A已经持有该锁，线程B在 //1 处阻塞。
-
线程A执行，由于在 //2 处实例仍旧为 null，线程A还创建一个 Singleton 对象并将其引用赋值给 instance。
-
线程A退出 synchronized 块并从
getInstance()方法返回实例。 -
线程B获取 //1 处的锁并检查 instance 是否为 null。
-
由于 singleton是非 null 的，并没有创建第二个 Singleton 对象，由线程A所创建的对象被返回。
问题
双重检查锁定背后的理论是完美的。不幸地是，现实完全不同。双重检查锁定的问题是：并不能保证它会在单处理器或多处理器计算机上顺利运行。
双重检查锁定失败的问题并不归咎于 JVM 中的实现 bug，而是归咎于 Java 平台内存模型。内存模型允许所谓的“无序写入”，这也是这些习语失败的一个主要原因。
singleton = new Singleton();
该语句非原子操作，实际是三个步骤。
1.给 singleton 分配内存
2.调用 Singleton 的构造函数来初始化成员变量
3.将给 singleton对象 指向分配的内存空间（此时singleton才不为null）
虚拟机的指令重排序 -–>
执行命令时虚拟机可能会对以上3个步骤交换位置 最后可能是132这种 分配内存并修改指针后未初始化 多线程获取时可能会出现问题。
当线程A进入同步方法执行singleton = new Singleton();代码时，恰好这三个步骤重排序后为1 3 2，
第一个线程初始化对象到一半，第二个线程来发现已经不是null了就直接返回了 实际上该对象此时还没有完全初始化 可能会出现这个问题。
那么步骤3执行后singleton已经不为null,但是未执行步骤2，singleton对象初始化不完全，此时线程B执行getInstance()方法，第一步判断时singleton不为null, 则直接将未完全初始化的singleton对象返回了。
解决
如果一个字段被声明成volatile，Java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的，同时还会禁止指令重排序
所以使用volatile关键字会禁止指令重排序,可以避免这种问题。使用volatile关键字后使得 singleton = new Singleton(); 语句一定会按照上面拆分的步骤123来执行。