✨你瞭解volatile，但你知道它在單例模式中的作用嗎？_Code皮皮蝦

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Code皮皮蝦 一個沙雕而又有趣的憨憨少年，和大多數小夥伴們一樣喜歡聽歌、遊戲，當然除此之外還有寫作的興趣，emm...，日子還很長，讓我們一起加油努力叭🌈

✨作用

以雙重檢查單例模式為例，先上程式碼

```java public class Singleton {

public Singleton() {
}

private static volatile Singleton singleton;

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

} ```

如上述程式碼所示，singleton 用了 volatile 修飾，而我們都知道 volatile 的作用

不能保證原子性
保證共享變數的可見性
禁止指令重排序

那麼在單例模式中，volatile的作用到底是什麼呢？

其實，在單例模式中，volatile的作用主要是禁止指令重排序

那麼為什麼呢？

在上述程式碼中，singleton = new Singleton(); 可分解為以下步驟：

分配物件記憶體空間
初始化物件
設定 singleton 指向分配的記憶體地址

但是步驟2，3是可能交換的，也就是發生重排序，但是根據 Java語言規範 intra-thread semantics，它是允許那些在單執行緒內，不會改變單執行緒程式執行結果的重排序，也就是說，雖然步驟2，3發生重排序，但是對於單執行緒來說，初次訪問物件時，其結果都是正確的，所以即使重排序也無所謂了。

但是在多執行緒環境中，這就會出現問題，例如，如下多執行緒發生重排序案例：

| 時間 | 執行緒A | 執行緒B | | ---- | --------------------------------- | -------------------------------------------------------- | | t1 | 分配物件空間 | | | t2 | 設定 singleton 指向分配的記憶體空間 | | | t3 | | 判斷 singleton 是否為空 | | t4 | | 由於 singleton 不為null，執行緒B將訪問singleton 引用的物件 | | t5 | 初始化物件 | | | t6 | 訪問 singleton 引用的物件 | |

有上述表格流程可以看出，在發生重排序的情況下，會導致執行緒B在 t3 時間下，判斷出 singleton 不為null，那麼執行緒B就會拿到這個 singleton 去做別的事，那麼此時這個 singleton 沒有初始化，那麼就會報錯，這就出了問題。

正常流程而言，在t2時間執行緒A應該對 singleton初始化，那麼執行緒B在

可能會有小夥伴就差臨門一腳的感覺就懂了，那我根據程式碼再說一遍

```java public class Singleton {

public Singleton() {
}

private static volatile Singleton singleton;

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

} ```

根據程式碼而言，如果執行緒A在第12行即 singleton = new Singleton();發生重排序，那麼執行緒B在第9行即第一個if (singleton == null)處就有可能判斷出 singleton不為null，進而拿到返回的 singleton 去做別的事進而導致報錯。

講到這裡相信各位小夥伴差不多都懂了，如果還不懂可以多看兩遍。

所以為了解決這個問題，就使用 volatile來修飾 singleton，來禁止重排序而可能出現的問題。

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