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volatile的使用及DCL模式

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摘要：基礎(chǔ)系列的與方法類初始化順序線程池如何彈性伸縮的幾個要點的緩存什么場景下使用阻塞隊列的使用及模式中的序本文主要介紹的相關(guān)知識。典型的使用場景，作為，采用來做信號通知不采用的容易出錯即模式，就是雙加鎖檢查模式。因而有了雙重檢測模式的應(yīng)用。

Java基礎(chǔ)系列

Java的hashcode與equals方法

Java類初始化順序

ThreadPoolExecutor線程池如何彈性伸縮

HashMap的幾個要點

Integer的緩存

什么場景下使用阻塞隊列

volatile的使用及DCL模式

try-catch-finally中的return

序

本文主要介紹volatile的相關(guān)知識。

volatile要點

volatile 只保證變量的線程可見性，不保證變量的原子性（只對賦值起作用），另外一個作用是防止重排序。

volatile 典型的使用場景，作為boolean，采用while來做信號通知

不采用volatile的dcl容易出錯（DCL即Double Check Locking模式，就是雙加鎖檢查模式。）

代碼實例

單例的延遲加載實現(xiàn)

package cn.javass.dp.singleton.example2;
 
/**
* 懶漢式單例示例
*/
public class Singleton {
    /**
     * 定義一個變量來存儲創(chuàng)建好的類實例
     */
    private static Singleton uniqueInstance = null;
    /**
     * 私有化構(gòu)造方法，好在內(nèi)部控制創(chuàng)建實例的數(shù)目
     */
    private Singleton(){
        //
    }
    /**
     * 定義一個方法來為客戶端提供類實例
     * @return 一個Singleton的實例
     */
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        //判斷存儲實例的變量是否有值
        if(uniqueInstance == null){
            //如果沒有，就創(chuàng)建一個類實例，并把值賦值給存儲類實例的變量
            uniqueInstance = new Singleton();
        }
        //如果有值，那就直接使用
        return uniqueInstance;
    }
}

上面的代碼雖然在多線程的情況是線程安全的，也確保了只有一個實例，但是在高并發(fā)的情況下，synchronized 關(guān)鍵字會使得性能下降。

因此，不用synchronized修飾此方法，改在保證實例化實例的時候只有一個線程執(zhí)行就可以了。因而有了雙重檢測模式的應(yīng)用。

假設(shè)線程A,B同時進入該方法，都檢測到instance為null，然后假設(shè)A先占用了同步鎖，然后實例化對象，之后B也會占用同步鎖去實例化，因而這里需要再一次檢測實例時是否已經(jīng)被創(chuàng)建了，此為雙重檢測的來源。

package cn.javass.dp.singleton.example10;
 
public class Singleton {
    /**
     * 對保存實例的變量添加volatile的修飾
     */
    private volatile static Singleton instance = null;
    private Singleton(){
 
    }
    public static  Singleton getInstance(){
        //先檢查實例是否存在，如果不存在才進入下面的同步塊
        if(instance == null){
            //同步塊，線程安全的創(chuàng)建實例
            synchronized(Singleton.class){
                //再次檢查實例是否存在，如果不存在才真的創(chuàng)建實例
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
為什么使用volatile關(guān)鍵字 1、volatile能夠保證變量在多線程之間的可見性

即 JVM的volatile語義保證了一個線程更新了這個變量，其他線程再下次讀取的時候，回去刷新本地緩存

2、為什么在JDK5之前是不安全的

在JDK5之前，java的內(nèi)存模型允許out-of-writer，具體如下：
（1）java的new不是原子的，具體在更細的層面還是有諸多步驟：

A、 分配新對象的內(nèi)存

B、調(diào)用類的構(gòu)造器，初始化成員字段

C、 instance被賦為指向新的對象的引用。

說白了，JDK5之前不能保證有volatile修飾的對象構(gòu)造內(nèi)部是有序的。

（2）線程A發(fā)現(xiàn)instance沒有被實例化，它獲得鎖，然后去實例化該對象，JVM容許在沒有完全實例化完成的時候，將實例的指針賦給這個instance變量，而此時instance==null就為false了，在初始化完成之前，線程B進入此方法，發(fā)現(xiàn)instance不為空，認為已經(jīng)初始化完成了，于是便使用了這個尚未完全初始化的實例對象，可能引起其他的異常。

64位long和double

在JVM規(guī)范中Java內(nèi)存模型要求lock、unlock、read、load、assign、use、store、write這8個操作必須是原子的，但是對于64位的long和double來說，如果沒有被volatile修飾符修飾，那么可以不是原子的，注意是可以，即虛擬機在實現(xiàn)的時候可以選擇是否是原子操作。目前幾乎所有的商用虛擬機都將此實現(xiàn)為原子操作，因此不必每次用到它們都去加volatile修飾。

參考

JVM并發(fā)機制的探討——內(nèi)存模型、內(nèi)存可見性和指令重排序

關(guān)于Java中的volatile型變量

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