Java并发编程：DCL双重检查锁 | volatile解决指令重排问题

在双重检查锁中，首先检查实例是否已经被创建，如果没有被创建，则进行同步操作，然后再次检查实例是否已经被创建。这种方式可以避免多个线程进入外层if，同时创建实例的问题，从而提高性能和效率。

多线程环境下还会存在创建实例未初始化问题，参考如下代码

public class Singleton4 implements Serializable {
    private Singleton4() {
        System.out.println("private Singleton4()");
    }

    private static volatile Singleton4 INSTANCE = null; // 可见性，有序性

    public static Singleton4 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (Singleton4.class) {
                if (INSTANCE == null) {//第二次检查INSTANCE的原因是第一次创建INSTANCE的时候，2个线程可能都进入第一个if条件
                    INSTANCE = new Singleton4();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }

    public static void otherMethod() {
        System.out.println("otherMethod()");
    }
}

了解下singleton = new Singleton()这段代码其实不是原子性的操作，它至少分为以下3个步骤：

1. 给singleton对象分配内存空间

2. 调用Singleton类的构造函数等，初始化singleton对象

3. 将singleton对象指向分配的内存空间，这步一旦执行了，那singleton对象就不等于null了

这里还需要知道一点，就是有时候JVM会为了优化，而做指令重排序的操作，这里的指令，指的是CPU层面的。

正常情况下，singleton = new Singleton()的步骤是按照1->2->3这种步骤进行的，但是一旦JVM做了指令重排序，那么顺序很可能编程1->3->2；

如果是这种顺序，可以发现，在3步骤执行完singleton对象就不等于null，但是它其实还没做步骤二的初始化工作，但是另一个线程进来时发现，singleton不等于null了，就这样把半成品的实例返回去，调用是会报错的。

所以，DCL使用volatile关键字，是为了禁止指令重排序，避免返回还没完成初始化的singleton对象，导致调用报错，也保证了线程的安全。