DCL的单例一定是线程安全的吗

Posted 2021-03-04 amberjava

读了本文，你会知道，为什么不加volatile关键字的单例模式不是线程安全的

 

有经验的开发者都知道双重锁定检查（DCL,Double Check Lock）的单例是最优秀的，如下文所示：

 1 public class Singleton {
 2     private static Singleton instance = null;
 3     public  static Singleton getInstance() {
 4         if(null == instance) {    // 第一次检查
 5             synchronized (Singleton.class) {
 6                 if(null == instance) {   // 加锁后第二次检查                 
 7                     instance = new Singleton();    
 8                 }
 9             }
10         }
11        
12         return instance; 
13         
14     }
15 }

 

这看上去一切都很完美，无懈可击，但实际上这个 getInstance() 方法并不完美。问题出在哪里呢？出在 new 操作上，我们以为的 new 操作应该是：

1. 分配一块内存 M；
2. 在内存 M 上初始化 Singleton 对象；
3. 然后 M 的地址赋值给 instance 变量。

但是实际上，经过编译器优化后的执行顺序是这样的：

1. 分配一块内存 M；
2. 将 M 的地址赋值给 instance 变量；
3. 最后在内存 M 上初始化 Singleton 对象。

如下图所示，线程A进入<第一次检查>,A先获得Synchronize锁，分配一块内存M，先将M的地址赋值给了 instance 变量， 此刻发生线程切换，线程B检测到instance不为空，直接返回未初始化的instance， 如果我们这个时候访问 instance 的成员变量就可能触发空指针异常。    

 

 

 

所以，我们会加对象上加 Volatile关键字，禁止指令重排序，

Volatile的原理，可以参考我的另一篇文章：Java多线程的volatile底层实现原理