雙重檢測單例模式中使用volatile的原因

以前一直沒在意雙重檢測單例模式中volatile的作用，最近又注意到了它的細節處的作用，在這里記錄下。雖然現在單例模式的最佳選擇是使用枚舉，但通過這個增長知識也是不錯的。下面是一般的雙重檢測單例模式的代碼：

public class Single {
    private static volatile Single instance = null;

    public static Single getInstance(){         //1
        if (null == instance){                   //2
            synchronized (Single .class){       //3
                if (null == instance){             //4 
                    instance = new Single ();       //5
                }
            }
        }
        return instance;                        //6
    } 
}

看起來好像沒有必要使用volatile保證instance的可見性，因為  instance = new Single (); 這行是在synchronized里面的。但是這里的volatile並不是為了保證可見性的，而是為了防止指令重排造成返回的  instance 不正確的情況發生。

看line 5代碼： instance = new Single ();對象的創建實際包含一下幾步：

    1. 類是否已經加載，沒加載就加載類 ； 2. 申請內存； 3 初始化內存（置0，null等等）；4. 執行構造方法，初始化對象； 5. 將生成的對象賦給引用

問題就在於這幾步指令是可能重排的，比如1 2 3 4 5,變成1 2 3 5 4。也就是說還沒有執行構造方法將這個對象的屬性初始化，各個屬性都是默認值，就將這個對象賦給了引用instance了。假設有個線程A發生了上面說的情況，生成對象時執行了1 2 3 5步，這時候有個線程B執行line2發現instance不為null了，於是直接執行line6將還未執行構造方法的對象返回。因此為了萬無一失，還是要使用volatile的，防止生成對象時第4步和第5步順序顛倒。