DCL 单例模式设计为什么需要 volatile 修饰实例对象

无语堵上西楼2023-10-29 19:38

DCL 问题，是在基于双重检查锁设计下的单例模式中，存在不完整对象的问题。而这个不完整对象的本质，是因为指令重排序导致的。

java 复制代码

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

当我们使用 instance=new DCLExample()构建一个实例对象的时候，因为 new 这个操作并不是原子的。所以这段代码最终会被编译成 3 条指令：

为对象分配内存空间
初始化对象
把实例对象赋值给 instance 引用

由于这是三个指令并不是原子的（如图）。按照重排序规则，在不影响单线程执行结果的情况下，两个不存在依赖关系的指令允许重排序，也就是不一定会按照代码编写顺序来执行。

这样一来，(如图）就会导致其他线程可能拿到一个不完整的对象，也就是这个 instance已经分配了引用实例，但是这个实例的初始化指令还没执行。

解决办法就是可以在 instance 这个变量上增加一个 volatile 关键字修饰，volatile 底层使用了内存屏障机制来避免指令重排序。