Java并发（七）：双重检验锁定DCL - 好文

双重检查锁定（Double Check Lock，DCL）

1、懒汉式单例模式，无法保证线程安全：
public class Singleton { private static Singleton singleton; private
Singleton() { }public static Singleton getInstance() { if (singleton == null) {
// 多个线程同时执行到此，会生成多个Singleton实例 singleton = new Singleton(); } return singleton;
} }
2、同步处理，synchronized就会导致这个方法比较低效：
public class Singleton { private static Singleton singleton; private
Singleton() {}public static synchronized Singleton getInstance() { if
(singleton ==null) { singleton = new Singleton(); } return singleton; } }
3、双重检查 DCL：
public class Singleton { private static Singleton singleton; Integer a; private
Singleton(){}public static Singleton getInstance(){ if(singleton == null){ //
1 只有singleton==null时才加锁，性能好 synchronized (Singleton.class){ // 2 if(singleton ==
null){ // 3 singleton = new Singleton(); // 4 } } } return singleton; } }
但是，仍然有问题！！

创建对象过程：

（1）分配内存空间

（2）初始化对象

（3）将内存空间的地址赋值给对应的引用

（2）（3）会被处理器优化，发生重排序

举例：

A线程singleton = new Singleton()发生重排序，将分配的内存空间引用赋值给了静态属性singleton（即singleton !=
null），而对象还未初始化（即Integer a == null）；

B线程此时调用getInstance()方法，因为singleton !=
null，直接返回singleton。当B线程使用singleton的a属性时就会空指针。

分析：

问题在于singleton = new Singleton()的重排序

（1）不允许初始化阶段步骤2 、3发生重排序。

（2）允许初始化阶段步骤2 、3发生重排序，但是不允许其他线程“看到”这个重排序。

解决：

1、利用volatile限制重排序
public class Singleton { private volatile static Singleton singleton;//
通过volatile关键字来确保安全 private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){
if(singleton == null){ synchronized (Singleton.class){ if(singleton == null){
singleton= new Singleton(); } } } return singleton; } }
（1）分配内存空间

（2）初始化对象

（3）将内存空间的地址赋值给对应的引用

第（3）步 volatile修饰的变量singleton的写入操作，通过内存屏障限制的重排序参考：Java并发（六）：volatile的实现原理
<https://www.cnblogs.com/hexinwei1/p/9895521.html>

2、利用类初始化

JVM会保证一个类的类构造器在多线程环境中被正确的加锁、同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的类构造器，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行方法完毕。

特别需要注意的是，在这种情形下，其他线程虽然会被阻塞，但如果执行初始化的那条线程退出后，其他线程在唤醒之后不会再次进入/执行初始化，因为在
同一个类加载器下，一个类型只会被初始化一次。
public class Singleton { private static class SingletonHolder{ public static
Singleton singleton =new Singleton(); } public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.singleton; } }

参考资料：

【死磕Java并发】—–Java内存模型之从JMM角度分析DCL <http://cmsblogs.com/?p=2161>

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