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volatile的使用及DCL模式

序

本文主要介绍volatile的相关知识。

volatile要点

volatile 只保证变量的线程可见性，不保证变量的原子性（只对赋值起作用），另外一个作用是防止重排序。
volatile 典型的使用场景，作为boolean，采用while来做信号通知
不采用volatile的dcl容易出错（DCL即Double Check Locking模式，就是双加锁检查模式。）

代码实例

单例的延迟加载实现

package cn.javass.dp.singleton.example2;   /** * 懒汉式单例示例 */ public class Singleton {     /**      * 定义一个变量来存储创建好的类实例      */     private static Singleton uniqueInstance = null;     /**      * 私有化构造方法，好在内部控制创建实例的数目      */     private Singleton(){         //     }     /**      * 定义一个方法来为客户端提供类实例      * @return 一个Singleton的实例      */     public static synchronized Singleton getInstance(){         //判断存储实例的变量是否有值         if(uniqueInstance == null){             //如果没有，就创建一个类实例，并把值赋值给存储类实例的变量             uniqueInstance = new Singleton();         }         //如果有值，那就直接使用         return uniqueInstance;     } }

上面的代码虽然在多线程的情况是线程安全的，也确保了只有一个实例，但是在高并发的情况下，synchronized 关键字会使得性能下降。

因此，不用synchronized修饰此方法，改在保证实例化实例的时候只有一个线程执行就可以了。因而有了双重检测模式的应用。

假设线程A,B同时进入该方法，都检测到instance为null，然后假设A先占用了同步锁，然后实例化对象，之后B也会占用同步锁去实例化，因而这里需要再一次检测实例时是否已经被创建了，此为双重检测的来源。

package cn.javass.dp.singleton.example10;   public class Singleton {     /**      * 对保存实例的变量添加volatile的修饰      */     private volatile static Singleton instance = null;     private Singleton(){       }     public static  Singleton getInstance(){         //先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块         if(instance == null){             //同步块，线程安全的创建实例             synchronized(Singleton.class){                 //再次检查实例是否存在，如果不存在才真的创建实例                 if(instance == null){                     instance = new Singleton();                 }             }         }         return instance;     } }

为什么使用volatile关键字

1、volatile能够保证变量在多线程之间的可见性

即 JVM的volatile语义保证了一个线程更新了这个变量，其他线程再下次读取的时候，回去刷新本地缓存

2、为什么在JDK5之前是不安全的

在JDK5之前，java的内存模型允许out-of-writer，具体如下：（1）java的new不是原子的，具体在更细的层面还是有诸多步骤：

A、分配新对象的内存
B、调用类的构造器，初始化成员字段
C、 instance被赋为指向新的对象的引用。

说白了，JDK5之前不能保证有volatile修饰的对象构造内部是有序的。

（2）线程A发现instance没有被实例化，它获得锁，然后去实例化该对象，JVM容许在没有完全实例化完成的时候，将实例的指针赋给这个instance变量，而此时instance==null就为false了，在初始化完成之前，线程B进入此方法，发现instance不为空，认为已经初始化完成了，于是便使用了这个尚未完全初始化的实例对象，可能引起其他的异常。