Java中的雙重檢查鎖（double checked locking）
借鑒該文章玻淑，表示感謝！
因?yàn)榕潞罄m(xù)找不到，所以自己再記錄了一遍

在實(shí)現(xiàn)單例模式時(shí)木羹，如果未考慮多線程的情況东囚，就容易寫出下面的錯(cuò)誤代碼：

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueSingleton;

    private Singleton() {
    }

    public Singleton getInstance() {
        if (null == uniqueSingleton) {
            uniqueSingleton = new Singleton();
        }
        return uniqueSingleton;
    }
}

在多線程的情況下牌芋，這樣寫可能會(huì)導(dǎo)致uniqueSingleton有多個(gè)實(shí)例迂猴。比如下面這種情況佑菩，考慮有兩個(gè)線程同時(shí)調(diào)用getInstance()：

可以看到扁凛，uniqueSingleton被實(shí)例化了兩次并且被不同對(duì)象持有忍疾。完全違背了單例的初衷。

加鎖

出現(xiàn)這種情況谨朝，第一反應(yīng)就是加鎖卤妒，如下：

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueSingleton;

    private Singleton() {
    }

    public synchronized Singleton getInstance() {
        if (null == uniqueSingleton) {
            uniqueSingleton = new Singleton();
        }
        return uniqueSingleton;
    }
}

這樣雖然解決了問題，但是因?yàn)橛玫搅藄ynchronized，會(huì)導(dǎo)致很大的性能開銷，并且加鎖其實(shí)只需要在第一次初始化的時(shí)候用到听皿，之后的調(diào)用都沒必要再進(jìn)行加鎖。

雙重檢查鎖

雙重檢查鎖（double checked locking）是對(duì)上述問題的一種優(yōu)化士复。先判斷對(duì)象是否已經(jīng)被初始化，再?zèng)Q定要不要加鎖翩活。

錯(cuò)誤的雙重檢查鎖

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueSingleton;

    private Singleton() {
    }

    public Singleton getInstance() {
        if (null == uniqueSingleton) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (null == uniqueSingleton) {
                    uniqueSingleton = new Singleton();   // error
                }
            }
        }
        return uniqueSingleton;
    }
}

如果這樣寫阱洪，運(yùn)行順序就成了：

檢查變量是否被初始化(不去獲得鎖)，如果已被初始化則立即返回菠镇。
獲取鎖澄峰。
再次檢查變量是否已經(jīng)被初始化，如果還沒被初始化就初始化一個(gè)對(duì)象辟犀。
執(zhí)行雙重檢查是因?yàn)榍尉海绻鄠€(gè)線程同時(shí)了通過了第一次檢查绸硕，并且其中一個(gè)線程首先通過了第二次檢查并實(shí)例化了對(duì)象，那么剩余通過了第一次檢查的線程就不會(huì)再去實(shí)例化對(duì)象魂毁。

這樣玻佩，除了初始化的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)加鎖的情況，后續(xù)的所有調(diào)用都會(huì)避免加鎖而直接返回席楚，解決了性能消耗的問題咬崔。

隱患

上述寫法看似解決了問題，但是有個(gè)很大的隱患烦秩。實(shí)例化對(duì)象的那行代碼（標(biāo)記為error的那行）垮斯，實(shí)際上可以分解成以下三個(gè)步驟：

分配內(nèi)存空間
初始化對(duì)象
將對(duì)象指向剛分配的內(nèi)存空間
但是有些編譯器為了性能的原因，可能會(huì)將第二步和第三步進(jìn)行重排序只祠，順序就成了：

分配內(nèi)存空間
將對(duì)象指向剛分配的內(nèi)存空間
初始化對(duì)象
現(xiàn)在考慮重排序后兜蠕，兩個(gè)線程發(fā)生了以下調(diào)用：

在這種情況下，T7時(shí)刻線程B對(duì)uniqueSingleton的訪問抛寝，訪問的是一個(gè)初始化未完成的對(duì)象熊杨。

正確的雙重檢查鎖

public class Singleton {
    private volatile static Singleton uniqueSingleton;

    private Singleton() {
    }

    public Singleton getInstance() {
        if (null == uniqueSingleton) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (null == uniqueSingleton) {
                    uniqueSingleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return uniqueSingleton;
    }
}

為了解決上述問題，需要在uniqueSingleton前加入關(guān)鍵字volatile盗舰。使用了volatile關(guān)鍵字后晶府，重排序被禁止，所有的寫（write）操作都將發(fā)生在讀（read）操作之前钻趋。

至此川陆，雙重檢查鎖就可以完美工作了。

參考資料：

1. 雙重檢查鎖定模式
2. 如何在Java中使用雙重檢查鎖實(shí)現(xiàn)單例
3. 雙重檢查鎖定與延遲初始化