java雙重檢驗(yàn)鎖模式是什么

起因

在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行PMD靜態(tài)代碼檢測(cè)時(shí)，遇到了這樣一個(gè)問題

Partially created objects can be returned by the Double Checked Locking pattern when used in Java. An optimizing JRE may assign a reference to the baz variable before it calls the constructor of the object the reference points to.

Note: With Java 5, you can make Double checked locking work, if you declare the variable to be volatile.

大概意思是，使用雙重檢驗(yàn)鎖模式，可能會(huì)返回一個(gè)部分初始化的對(duì)象?？赡艽蠹矣行┮蓱]，什么是部分初始化的對(duì)象，我們下面繼續(xù)分析 

什么是雙重檢驗(yàn)鎖模式

public static Singleton getSingleton() {
    if (instance == null) {                        
        synchronized (Singleton.class) {
            if (instance == null) {                 
                instance = new Singleton();
            }
        }
    }
    return instance ;
} 

我們看到，在同步代碼塊的內(nèi)部和外部都判斷了instance == null，這是因?yàn)?，可能?huì)有多個(gè)線程同時(shí)進(jìn)入到同步代碼塊外的if判斷中，如果在同步代碼塊內(nèi)部不進(jìn)行判空的話，可能會(huì)初始化多個(gè)實(shí)例。 

問題所在

這種寫法看似完美無(wú)缺，但它卻是有問題的，或者說(shuō)它并不擔(dān)保一定完美無(wú)缺。主要原因在于instance = new Singleton();并不是原子性的操作。
創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象可以分為三部：

1.分配對(duì)象的內(nèi)存空間
2.初始化對(duì)象
3.設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址
當(dāng)instance指向分配地址時(shí)，instance是不為null的 

但是，2、3步之間，可能會(huì)被重排序，造成創(chuàng)建對(duì)象順序變?yōu)?-3-2.試想一個(gè)場(chǎng)景：
線程A第一次創(chuàng)建對(duì)象Singleton，對(duì)象創(chuàng)建順序?yàn)?-3-2；
當(dāng)給instance分配完內(nèi)存后，這時(shí)來(lái)了一個(gè)線程B調(diào)用了getSingleton()方法
這時(shí)候進(jìn)行instance == null的判斷，發(fā)現(xiàn)instance并不為null。
但注意這時(shí)候instance并沒有初始化對(duì)象，線程B則會(huì)將這個(gè)未初始化完成的對(duì)象返回。那B線程使用instance時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)問題，這就是雙重檢查鎖問題所在。 

使用volatile

對(duì)于上述的問題，我們可以通過(guò)把instance聲明為volatile型來(lái)解決

public class Singleton{
    private volatile static Singleton instance;
    public static Singleton getSingleton() {
        if (instance == null) {                        
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {                 
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance ;
    }
} 

但是必須在JDK5版本以上使用。 

靜態(tài)內(nèi)部類

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE; 
    }  
}

這種寫法是目前比較推薦的一種寫法，采用靜態(tài)內(nèi)部類的方式，既實(shí)現(xiàn)了懶加載又不會(huì)出現(xiàn)線程安全問題。而且減少了synchronized的開銷。