单例模式中的DCL问题

我们都知道在程序执行过程中，java虚拟机为了速率，有可能会产生重排序。拿最普通的初始化一个实例来讲。他的过程如下：

（1）分配内存；

（2）初始化实例；

（3）将实例指向该内存。

但是由于重排序的特性，可能最终的执行方式是1->3->2。如此就会产生，还没有将实例中的变量初始化完毕，就已经分配了内存。此时该实例已经不为null，但是其中的成员变量，还没有初始化为指定值。当别的线程调用时，就会返回错误的结果。

举个栗子，写一个单例模式中的双检查模式。

public class Singleton implements Serializable {

    private static volatile Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        // 两层判空，第一层是为了避免不必要的同步
        if (instance == null) { 
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {// 第二层是为了在null的情况下创建实例//
                    instance = new Singleton();
                }
            }

        }
        return instance;
    }
}

但是当并发量高时，可能会出现上面那种情况。

即线程A初始化实例对象时发生重排序；先将实例指向了内存地址，所以这个时候instance不再为null，但是这个时候他还没完全实例化结束。

此时线程B也调用了getInstance方法，检查到instance不为null，于是直接返回。此时返回的就是一个没有初始化值的实例，是一个不完整的对象。造成数据缺失。

这就是单例模式中的DCL问题。

解决

既然知道如何触发DCL问题，那么就可以找到相应的解决方案。

volatile

因此我们可以直接使用共享变量volatile来修饰该实例的引用。

对于volatile修饰的变量来说，禁止重排序，保障运行过程中写操作在读操作之前，如此就可以保障(1)–>(2)–>(3)的顺序，所以也不会产生上述情况了。

    private static volatile SingleClass instance;

静态内部类

静态内部类的优点是：外部类加载时并不需要立即加载内部类，内部类不被加载则不初始化instance，因此不占内存。

public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }

    /**
     * 静态内部类
     */
    private static class SingletonHolder {
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }
}