有一個優化的思路，就是把100%出現的防護盾，也改為1%的幾率出現，使之只出現在可能會導致多個實例出現的地方。

代碼如下：

// 代碼三 public class Singleton {private static Singleton instance = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null){synchronized(Singleton.class){if (instance == null)instance = new Singleton();}}return instance;} }

這段代碼看起來有點復雜，注意其中有兩次if(instance==null)的判斷，這個叫做『雙重檢查 Double-Check』。

• 第一個 if(instance==null)，其實是為了解決代碼二中的效率問題，只有instance為null的時候，才進入synchronized的代碼段大大減少了幾率。
• 第二個if(instance==null)，則是跟代碼二一樣，是為了防止可能出現多個實例的情況。

這段代碼看起來已經完美無瑕了。當然，只是『看起來』，還是有小概率出現問題的。想要充分理解需要先弄清楚以下幾個概念：原子操作、指令重排。

原子操作

簡單來說，原子操作（atomic）就是不可分割的操作，在計算機中，就是指不會因為線程調度被打斷的操作。比如，簡單的賦值是一個原子操作：

m = 6; // 這是個原子操作

假如m原先的值為0，那么對于這個操作，要么執行成功m變成了6，要么是沒執行 m還是0，而不會出現諸如m=3這種中間態——即使是在并發的線程中。

但是，聲明并賦值就不是一個原子操作：

int n=6;//這不是一個原子操作

對于這個語句，至少有兩個操作：①聲明一個變量n ②給n賦值為6——這樣就會有一個中間狀態：變量n已經被聲明了但是還沒有被賦值的狀態。這樣，在多線程中，由于線程執行順序的不確定性，如果兩個線程都使用m，就可能會導致不穩定的結果出現。

指令重排

簡單來說，就是計算機為了提高執行效率，會做的一些優化，在不影響最終結果的情況下，可能會對一些語句的執行順序進行調整。比如，這一段代碼：

int a ; // 語句1 a = 8 ; // 語句2 int b = 9 ; // 語句3 int c = a + b ; // 語句4

正常來說，對于順序結構，執行的順序是自上到下，也即1234。但是，由于指令重排的原因，因為不影響最終的結果，所以，實際執行的順序可能會變成3124或者1324。由于語句3和4沒有原子性的問題，語句3和語句4也可能會拆分成原子操作，再重排。——也就是說，對于非原子性的操作，在不影響最終結果的情況下，其拆分成的原子操作可能會被重新排列執行順序。

主要在于singleton = new Singleton()這句，這并非是一個原子操作，事實上在 JVM 中這句話大概做了下面 3 件事情。

1. 給 singleton 分配內存

2. 調用 Singleton 的構造函數來初始化成員變量，形成實例

3. 將singleton對象指向分配的內存空間（執行完這步 singleton才是非 null了）在JVM的即時編譯器中存在指令重排序的優化。

也就是說上面的第二步和第三步的順序是不能保證的，最終的執行順序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者，則在 3 執行完畢、2 未執行之前，被線程二搶占了，這時 instance 已經是非 null 了（但卻沒有初始化），所以線程二會直接返回 instance，然后使用，然后順理成章地報錯。

再稍微解釋一下，就是說，由于有一個『instance已經不為null但是仍沒有完成初始化』的中間狀態，而這個時候，如果有其他線程剛好運行到第一層if (instance ==null)這里，這里讀取到的instance已經不為null了，所以就直接把這個中間狀態的instance拿去用了，就會產生問題。這里的關鍵在于線程T1對instance的寫操作沒有完成，線程T2就執行了讀操作。

對于代碼三出現的問題，解決方案為：給instance的聲明加上volatile關鍵字

代碼如下：

public class Singleton {private static volatile Singleton instance = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null){synchronized(Singleton.class){if (instance == null)instance = new Singleton();}}return instance;} }

volatile關鍵字的一個作用是禁止指令重排，把instance聲明為volatile之后，對它的寫操作就會有一個內存屏障，這樣，在它的賦值完成之前，就不用會調用讀操作。

注意：volatile阻止的不是singleton = new Singleton()這句話內部[1-2-3]的指令重排，而是保證了在一個寫操作（[1-2-3]）完成之前，不會調用讀操作（if (instance == null)）。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的双重检查（Double-Check）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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