先上Demo
public class SingletonDemo {
private static volatile SingletonDemo instance =null;
private SingletonDemo(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 我是构造方法SingletonDemo");
}
//DCL (Double Check Lock双端检锁机制)
public static SingletonDemo getInstance(){
if (instance == null) {
synchronized (SingletonDemo.class){
if (instance == null) {
instance = new SingletonDemo();
}
}
}
return instance;
}
public static void main(String[] args) {
//main线程的操作动作
System.out.println(SingletonDemo.getInstance() == SingletonDemo.getInstance());
System.out.println(SingletonDemo.getInstance() == SingletonDemo.getInstance());
System.out.println(SingletonDemo.getInstance() == SingletonDemo.getInstance());
//并发多线程后,情况发生了变化
for(int i = 1;i <= 100; i++){
new Thread(()->{
SingletonDemo.getInstance();
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
上述代码采用了DCL(Double Check Lock)的双端检锁机制,但是还是不能保证线程安全,原因是由指令重排序的存在,加入volatile可以禁止指令重排
原因在于某一个线程执行到第一次检测,读取到的instance不为null时,instance的引用对象可能没有完成初始化。
instance = new SingletonDemo();可能会分为以下三步(伪代码):
- memory = allocate();//分配对象内存空间
- instance(memory); //初始化对象
- instance = memory;//设置instance执行刚分配的内存地址,此时instance != null
步骤2和步骤3不存在数据依赖关系,而且无论重排前还是重排后程序的执行结果在单线程中并没有改变,因此这种重排优化是允许的
- memory = allocate();//分配对象内存空间
- instance = memory;//设置instance执行刚分配的内存地址,此时instance != null,但是对象还没有完成初始化
- instance(memory); //初始化对象
但是指令重排只会保证串行语义的执行一致性(单线程),但并不会关心多线程间的语义一致性、
所以当一条线程访问instance不为null时,由于instance实例未必已完成初始化,也就造成了线程安全问题。
所以在 private static volatile SingletonDemo instance =null; 加volatile