volatile 从单例dcl说起

先看一段简单的代码,单例的双重检测机制.
public class Singleton {
    //双重锁
    private  static Singleton singleton;//未加volatile 关键字，线程不安全

    private Singleton(){
        System.out.println("当前线程:"+Thread.currentThread().getName());
    }

    public static Singleton getInstance(){
        if(singleton == null){  //步骤一
            synchronized (Singleton.class){//同步
                if(singleton == null){//步骤二
                    singleton = new Singleton(); //步骤三
                }
            }
        }
        return singleton;
    }

}

细心的同学会发现，在定义静态变量singleton的时候，没有用到volatile关键字修饰，而在测试中貌似也不会出现线程安全问题，始终会只有一个对象。如果单单是上面这段代码，貌似不会出现太大的问题，因为只是建了一个对象。但若在新建对象的时候，在调用构造方法时还有其他操作，比如新建socket连接，或者新建数据库连接，可能就会出现报null，空指针异常问题，很奇怪，明明已经在新建单例的时候加了同步方法，为什么还可能取到空对象。原因就在于 步骤3,，即singleton = new Singleton(); 
java中对象的创建，可以分为如下几个步骤，当然，前提是类已经加载了。
1.为新建对象分配内存空间。
2.调用构造函数初始化对象。
3.将引用指向已分的内存空间。
其中，步骤2,3，可能会出现指令重排的情况。
试想，如果new的过程变成了1-3-2，当线程T1执行到3的时候(此时，其实只是引用指向了一块空的内存空间，对象并初始化，至于什么时候初始化，对于单线程来说，只要后续有调用对象的方法，那肯定是已经初始化完成了)，另一个线程T2刚好执行到步骤一，此时，singleton 其实不为空，但是对象却并未初始化。T2随即会返回一个空对象，从而引起了不安全创建单例对象。
而解决的办法，即是给singleton 加上volatile关键字，防止指令重排。

而volatile关键字的作用，一般书中都会说到:有序性(防止指令重排)，可见性(工作内存缓存行无效机制)，无法保证原子性(区别于synchronized)。