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在实现单例模式时，如果未考虑多线程的情况，就容易写出下面的错误代码：
public class Singleton {
private static Singleton uniqueSingleton;
private Singleton() {
}public Singleton getInstance() {
if (null == uniqueSingleton) {
uniqueSingleton = new Singleton();
}
return uniqueSingleton;
}
}在多线程的情况下，这样写可能会导致
uniqueSingleton有多个实例。比如下面这种情况，考虑有两个线程同时调用getInstance()：
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可以看到，
uniqueSingleton被实例化了两次并且被不同对象持有。完全违背了单例的初衷。加锁 【Java之旅|Java中的双重检查锁机制模式（double checked locking）】出现这种情况，第一反应就是加锁，如下：
public class Singleton {
private static Singleton uniqueSingleton;
private Singleton() {
}public synchronized Singleton getInstance() {
if (null == uniqueSingleton) {
uniqueSingleton = new Singleton();
}
return uniqueSingleton;
}
}这样虽然解决了问题，但是因为用到了
synchronized，会导致很大的性能开销，并且加锁其实只需要在第一次初始化的时候用到，之后的调用都没必要再进行加锁。双重检查锁 双重检查锁（double checked locking）是对上述问题的一种优化。先判断对象是否已经被初始化，再决定要不要加锁。
错误的双重检查锁
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;
}
}如果这样写，运行顺序就成了：
- 检查变量是否被初始化(不去获得锁)，如果已被初始化则立即返回。
- 获取锁。
- 再次检查变量是否已经被初始化，如果还没被初始化就初始化一个对象。
这样，除了初始化的时候会出现加锁的情况，后续的所有调用都会避免加锁而直接返回，解决了性能消耗的问题。
隐患
上述写法看似解决了问题，但是有个很大的隐患。实例化对象的那行代码（标记为error的那行），实际上可以分解成以下三个步骤：
- 分配内存空间
- 初始化对象
- 将对象指向刚分配的内存空间
- 分配内存空间
- 将对象指向刚分配的内存空间
- 初始化对象
文章图片
在这种情况下，T7时刻线程B对
uniqueSingleton的访问，访问的是一个初始化未完成的对象。正确的双重检查锁
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;
}
}为了解决上述问题，需要在
uniqueSingleton前加入关键字volatile。使用了volatile关键字后，重排序被禁止，所有的写（write）操作都将发生在读（read）操作之前。至此，双重检查锁就可以完美工作了。
