DCL的单例模式，有了synchronized关键字，为何还需要加volatile关键字？

我就是我 2022-09-12 02:53 108阅读 0赞

### 问题 ###

DCL（双重检验锁）式单例模式，加了`sychronized`关键字后，为何还需要加`volatile`关键字？

### 关键点 ###

指令重排

### 单例源码 ###

/** * Created by lerry on 2017/9/21. * @author lerry */
    public class SingletonDCL { 
    	private volatile static SingletonDCL singleton;
    
    	private static int counter = 0;
    
    	private SingletonDCL() { 
    		counter++;
    		System.out.println(String.format("构造对象被调用[%d]次", counter));
    	}
    
    	/** * 双重校验锁式（也有人把双重校验锁式和懒汉式归为一类）分别在代码锁前后进行判空校验， * 避免了多个有机会进入临界区的线程都创建对象， * 同时也避免了后来线程在"lazythreadsafe"中，先来线程创建对象后，但仍未退出临界区的情况下等待 * @return */
    	public static SingletonDCL getInstance() { 
    		// 模拟同步方法的耗时 start
    		try { 
    			System.out.println(String.format("[%s]获取对象实例等待1秒", Thread.currentThread().getName()));
    			Thread.sleep(1000);
    		}
    		catch (InterruptedException e) { 
    			e.printStackTrace();
    		}
    		// 模拟同步方法的耗时 end
    		if (singleton == null) { 
    			synchronized (Singleton.class) { 
    				if (singleton == null) { 
    					singleton = new SingletonDCL();
    				}// end if
    			}// end syn
    		}// end if
    		return singleton;
    	}
    }

### 解释验证 ###

我们创建一个简单的类`T`，里面有一个私有成员变量`orderCount`，默认值为`100`。  
编译成`.class`之后，使用`jclasslib`查看`main`方法。  
![T的字节码][T]

图：`T`字节码

new #2 <com/hua/jvm/class01/T>

会为`T`分配内存空间。这时会为成员变量附加初始值，为`0`。

invokespecial #3 <com/hua/jvm/class01/T.<init>>

会对`T`的成员变量进行初始化，把值附为`100`。

astore_1

把`100`指向`t`。  
按顺序执行，是没有问题的。  
但是，当发生指令重排，CPU乱序执行时，可能会先执行第4行代码，把`0`附加给`t`。这时，内存空间已分配，单例对象不再是`null`，有新的线程来访问时，就可以访问到这个对象， 然后把订单数量`0`给拿走了。 这时CPU再执行第3行代码，给成员变量附`100`的值。发生了线程安全问题。  
相当于在对象半初始化时，有新线程拿到了半初始化的对象，发生线程安全问题。

而添加了`volatile`之后，可以保证`可见性`和`有序性`，避免了此类的线程安全问题。

### 参考 ###

[DCL单例模式为什么还需要加volatile  
][DCL_volatile]

[T]: /images/20220828/ff40fcb63bdf4b6baf2ef4d535edcb8a.png
[DCL_volatile]: https://blog.csdn.net/qq_41841130/article/details/106987191