volatile和DCL单例

最新推荐文章于 2024-07-08 10:26:28 发布

weixin_33856370

最新推荐文章于 2024-07-08 10:26:28 发布

阅读量99

点赞数

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：面试

原文链接：https://my.oschina.net/ChiLin/blog/754320

本文详细解析了在双重检查锁定(DCL)单例模式中使用volatile关键字的原因。通过解释重排序的概念及volatile如何阻止处理器重排序，确保了单例对象的正确初始化。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

为什么80%的码农都做不了架构师？>>>

前段时间的面试里面，被问到volatile为什么要用到双检锁（Double Check Lock）单例中？没答上-.-||后来google了下，这个问题的回答还是很多的。我们都知道，volatile的作用：

用在多线程，同步变量。线程为了提高效率，将某成员变量(如A)拷贝了一份（如B），线程中对A的访问其实访问的是B。只在某些动作时才进行A和B的同步。因此存在A和B不一致的情况。volatile就是用来避免这种情况的。volatile告诉jvm，它所修饰的变量不保留拷贝，直接访问主内存中的（也就是上面说的A)

但是，DCL单例模式中为什么要用volatile修饰单例变量呢？下面是一段DCL单例的代码：

public class Singleton{

 private int data = 1;//初始化变量

 private static volatile singleton = new Singleton();

 private Singleton(){
 }

 public static Singleton getInstance(){
  
  if(singleton == null){
   
   synchronized(this){

    if(singleton == null){
     singleton = new Singleton();
    }
   }
  }
  return singleton;
 }
}

这里的问题是问volatile的作用是怎么在singleton = new Singleton();中体现的。这里涉及到“重排序”。

什么是重排序？

比如，两个指令，（1）int a = 1;（2）int b = 2;如果（1）和（2）之间没有数据依赖，那么编译器和处理器就会对这两个指令进行重排序，也就是可能（2）会比（1）先执行。

回到DCL单例模式，在语句singleton = new Singleton() 中，实际上是分为三个操作：（1）分配singleton对象的内存（2）初始化singleton对象（3）把singleton引用指向singleton对象

现在（2）（3）是没有数据依赖的，那处理器可能会先把singleton引用指向singleton对象，然后在初始化singleton对象。如果这样，在线程1执行完（3）后，线程2判断if（singleton == null）时就会是false，然后返回singleton实例，此时这个实例没有初始化，线程2得不到data的值是1。所以为了避免这个问题，volatile在三步操作中都加了内存屏障这种东西，屏蔽掉处理器的重排序。

转载于:https://my.oschina.net/ChiLin/blog/754320