为什么双重校验锁(DCL) 还需要 volatile (内存屏障)来保证有序性?

最新推荐文章于 2025-05-15 14:01:23 发布

Coder码匠

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分类专栏： Java基础文章标签： java

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文章讨论了Java中一条语句可能因编译器优化而被解析成多步执行，这可能导致原子性问题。在单例模式的实现中，如果不使用volatile修饰instance变量，可能会出现线程A创建对象但未完成时，线程B误认为对象已初始化并返回未完整对象的问题。双重校验锁(DCL)的目的在于确保线程安全，但不加volatile可能会导致线程可见性问题。

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前置知识点,Java 中一条语句可能被解析成多条指令分别执行(不一定保证原子性)

如下语句:

User user = new User();

会被解析成多步操作执行

在堆内存中为新的 User 对象分配空间。
在栈内存中为变量 user 分配空间。
调用 User 类的构造函数来初始化这个新对象。
将新创建的 User 对象在堆内存中的地址赋值给栈内存中的变量 user。

正常情况下,应该会按照顺序执行,但是由于编译器有优化执行顺序的功能(提升cpu执行的效率),所以不一定是按照此顺序执行;
但是优化一定会保证 单线程情况下,执行结果的正确性.

比如优化的结果可能是,1243 ,在单线程情况下不会出现问题.

如果双重校验锁(DCL) 不加 volatile (内存屏障)会出现什么问题

public class SingleInstance {

    private static SingleInstance instance;
//    private static volatile SingleInstance instance;

    private SingleInstance() {
    }

    public static SingleInstance getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (SingleInstance.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new SingleInstance();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}