雙重檢查單例模式，單例對象爲何要加上volatile關鍵字?

代碼:

class Singleton{
    private volatile static Singleton instance = null;
    
    private Singletion{}

    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){                        //#1
            synchronized(Singleton.class){         //#2
                if(instance==null){                //#3
                    instance = new Singletion();   //#4
                }else{
                    System.out.println("test");    //#5
                }
            }
        }
        return instance;
    }

}

 

單例對象爲何要加上volatile關鍵字？有如下兩方面原因:

(1)保證可見性:

如果"private static Singleton instance = null;":

1. thread1進入#1， 這時thread1的instance爲null,thread1讓出CPU資源給thread2.
2. thread2進入#1， 這時thread2的instance爲null,thread2讓出CPU資源給thread1.
3. thread1會依次執行#2，#3，#4，最終在thread1裏面實例化了instance。thread1執行完畢讓出CPU資源給thread2.
4. thread2接着#1跑下去，跑到#3的時候，由於#1裏面拿到的instance還是null（並沒有及時從thread1裏面拿到最新的），所以thread2仍然會執行#3，#4.
5. 最後thread1和thread2都實例化了instance.

 

如果"private volatile static Singleton instance = null;":

1. thread1進入#1， 這時thread1的instance爲null（java內存模型會從主內存裏拷貝一份instance(null)到thread1），thread1讓出CPU資源給thread2.
2. thread2進入#1， 這時thread2的instance爲null（java內存模型會從主內存裏拷貝一份instance(null)到thread2）, thread2讓出CPU資源給thread1.
3. thread1會依次執行#2，#3，#4， 最終在thread1裏面實例化了instance(由於是volatile修飾的變量，會馬上同步到主內存的變量去)。thread1執行完畢讓出CPU資源給thread2.
4. thread2接着#1跑下去，跑到#3的時候，會又一次從主內存拷貝一份instance(!=null)回來，所以thread2就直接跑到了#5.
5. 最後thread2不會再重複實例化instance了.

 

(2)防止重排序:

在單例模式中，Instance instance= new Instance();   這一句代碼不是原子操作，它可以分成三步原子指令：

1.分配內存地址；

2.new一個Instance對象；

3.將內存地址賦值給instance；

CPU爲了提高執行效率，這三步操作的順序可以是123，也可以是132。如果是132順序的話，當把內存地址賦給inst後，inst指向的內存地址上面還沒有new出來單例對象，這時候如果就拿到instance的話，它其實就是空的，會報空指針異常。