synchronized、指令重排序、有序性

Dear 丶 2023-10-12 20:33 43阅读 0赞

问题1，为什么synchronized未禁止指令重排序，却可以保证有序性？  
因为加锁之后，同一时间只有一个线程执行，相当于单线程。指令重排序的特点是可以保证串行语义一致，虽然不保证多线程间的语义也一致 。简单来说，指令重排序+单线程运行，可以保证有序性。

问题2，双重校验实现单例模式，已经用到了synchronized锁，既然synchronized原子性、可见性（待探讨1）、有序性都能保证，为什么还要用volatile?

public class Singleton {
        
    	private volatile static Singleton uniqueInstance;
    	private Singleton() {
        
    	}
    	public static Singleton getUniqueInstance() {
        
    		//先判断对象是否已经实例过，没有实例化过才进⼊加锁代码
    		if (uniqueInstance == null) {
          //(1)
    			//类对象加锁
    			synchronized (Singleton.class) {
        
    				if (uniqueInstance == null) {
        
    					uniqueInstance = new Singleton();
    				}
    			}
    		}
    		return uniqueInstance;
    	}
    }

原因1，（1）处在synchronized代码块外，需要用volatile保证可见性；

原因2，`uniqueInstance = new Singleton();` 这段代码其实是分为三步执⾏：

1.  为 uniqueInstance 分配内存空间
2.  初始化 uniqueInstance
3.  将 uniqueInstance 指向分配的内存地址

但是由于 JVM 具有指令重排的特性，执⾏顺序有可能变成 1->3->2。指令重排在单线程环境下不会出现问题，但是在多线程环境下会导致⼀个线程获得还没有初始化的实例。例如，线程 T1 执⾏了 1和 3，此时 T2 调⽤ getUniqueInstance () 后发现 uniqueInstance 不为空，因此返回uniqueInstance ，但此时 uniqueInstance 还未被初始化。

参考资料：  
JavaGuide面试突击版  
[synchronized能不能保证有序性？？][synchronized]

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1.  [本博----如何理解synchronized的可见性？][----_synchronized] ↩︎

[synchronized]: https://blog.csdn.net/qq_43179428/article/details/106793975
[----_synchronized]: https://blog.csdn.net/qq_23204557/article/details/131746367?csdn_share_tail=%7B%22type%22:%22blog%22,%22rType%22:%22article%22,%22rId%22:%22131746367%22,%22source%22:%22qq_23204557%22%7D