一、結(jié)論?

雙重校驗(yàn)鎖的單例模式代碼如下：

public class Singleton {
　　private static Singleton singleton;

　　private Singleton() {}

　　public static Singleton getSingleton() {
　　　　if (singleton == null) { // 1
　　　　　　synchronized (Singleton.class) { // 2
　　　　　　　　if (singleton == null) { // 3
　　　　　　　　　　singleton = new Singleton(); // 4
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　　　return singleton;
　　}
}

假設(shè)有兩個(gè)線程AB同時(shí)訪問上面這段代碼，它并不能保證線程安全。

二、問題說明

　　1、指令重排序的簡單說明

　　重排序是指編譯器和處理器為了優(yōu)化程序性能而對指令序列進(jìn)行重新排序的一種手段。

　　（1）編譯器指令重排序

　　　　編譯器在不改變程序 執(zhí)行結(jié)果的前提下，可以對程序的執(zhí)行順序進(jìn)行優(yōu)化重新排序

　　? ?(2)?處理器指令重排序

　　　　參考：https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461 (處理器指令重排)

　　2、 對象創(chuàng)建過程

　　　　分為三步，如下圖：

? ? ? ? ? ? ?

我們認(rèn)為程序應(yīng)該是按照1、2、3的步驟走下去，但實(shí)際上可能不是這樣的，這里編譯器和處理器可能會(huì)對2、3步的執(zhí)行順序進(jìn)行重排序，即先將對象的引用指向內(nèi)存空間，實(shí)際上A線程返回的是沒有初始化的對象，然后B線程訪問上面這段代碼，判斷if (singleton == null) { // 1 就為false，它會(huì)認(rèn)為Singleton類已經(jīng)實(shí)例化，問題就出在這里。

　　重排序后A 、B線程執(zhí)行時(shí)序圖如下：

? ? ?

?三、解決方案

　　1、不允許對象創(chuàng)建過程中2、3步發(fā)生指令重排序 （基于volatile的解決方案）

　　　即將Singleton聲明時(shí)加上volatile,volatile關(guān)鍵字可以保證內(nèi)存可見性和禁止指令重排序，關(guān)于volatile參見https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461 （volatile內(nèi)存語義）

　　　　修改后的代碼：

　　　　public class Singleton {
　　　　　　private volatile static Singleton singleton;

　　　　　　private Singleton() {}

　　　　　　public static Singleton getSingleton() {
　　　　　　　　if (singleton == null) { // 1
　　　　　　　　　　synchronized (Singleton.class) { // 2
　　　　　　　　　　　　if (singleton == null) { // 3
　　　　　　　　　　　　　　singleton = new Singleton(); // 4
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　　　return singleton;
　　　　　　}
　　　　}

　　　　Singleton屬性被加上volatile后，4中對象創(chuàng)建過程的2、3兩步在多線程環(huán)境下就被禁止重排序，這樣就能保證線程安全。

　　2、允許對象創(chuàng)建過程中2、3重排序，但不允許其他線程看到這個(gè)重排序 (基于類初始化的解決方案)

　　　　JVM在類的初始化階段，會(huì)執(zhí)行類的初始化。在執(zhí)行類的初始化期間，JVM會(huì)獲取一個(gè)鎖，這個(gè)鎖可以同步多個(gè)線程對同一個(gè)類的初始化。基于這個(gè)特性修改代碼如下：

　　　　public class Singleton {
　　　　　　private static class SingletonHolder{
　　　　　　　　public static Singleton singleton = new Singleton();
　　　　　　}
　　　　　　public static Singleton getSingleton(){
　　　　　　　　return SingletonHolder.singleton;
　　　　　　}
　　　　}

　　? ? ? 多線程訪問上面這段程序的時(shí)序圖如下：

　　　

?

?參考資料：

　　1、https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461

　　2、《Java并發(fā)編程的藝術(shù)》第三章 Java內(nèi)存模型

　　　　

說明：菜鳥一枚，第一次發(fā)技術(shù)博客，如有錯(cuò)誤或者寫的不好的地方歡迎大家指正。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/-Marksman/p/9219274.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的双重检查锁实现单例模式的线程安全问题的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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