Java单例模式双重检查锁定中volatile关键字的作用

转自:https://blog.csdn.net/zcl_love_wx/article/details/80758162
首先要说的是,个人推荐使用饿汉模式和静态内部类方式实现单例模式。其实,静态内部类里也是一个饿汉模式。
懒汉模式中,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。我们知道new Singleton()是一个非原子操作,编译器可能会重排序【构造函数可能在整个对象初始化完成前执行完毕,即赋值操作(只是在内存中开辟一片存储区域后直接返回内存的引用)在初始化对象前完成】。而线程B在线程A赋值完时判断instance就不为null了,此时B拿到的将是一个没有初始化完成的半成品。
为展示此事件的发生情况,假设代码行 instance =new Singleton(); 执行了下列伪代码:

mem = allocate();             //为单例对象分配内存空间.
instance = mem;               //注意,instance 引用现在是非空,但还未初始化
ctorSingleton(instance);    //为单例对象通过instance调用构造函数

确实,在JAVA2(以jdk1.2开始)以前对于实例字段是直接在主储区读写的,所以当一个线程对resource进行分配空间,初始化和调用构造方法时,可能在其它线程中分配空间动作可见了,而初始化和调用构造方法还没有完成,但是从JAVA2以后,JMM发生了根本的改变,分配空间,初始化,调用构造方法只会在线程的工作存储区完成,在没有向主存储区复制赋值时,其它线程绝对不可能见到这个过程,而这个字段复制到主存区的过程,更不会有分配空间后
没有初始化或没有调用构造方法的可能。在JAVA中,一切都是按引用的值复制的,向主存储区同步其实就是把线程工作存储区的这个已经构造好的对象有压缩堆地址值COPY给主存储区的那个变量,这个过程对于其它线程,要么是resource为null,要么是完整的对象,绝对不会把一个已经分配空间却没有构造好的对象让其它线程可见。

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。

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