为什么双重检验模式需要加上volatile关键字

如果不加volatile关键字的单例模式写法如下：

public static Singleton getSingleton() {
  if (instance ==null) {//Single Checked
    synchronized (Singleton.class) {
      if (instance ==null) {//Double Checked
        instance =new Singleton();
      }
    }
  }
  return instance;
}

这段代码看起来很完美，很可惜，它是有问题。主要在于instance = new Singleton()这句，这并非是一个原子操作，事实上在 JVM 中这句话大概做了下面 3 件事情。

1、给 instance 分配内存
2、调用 Singleton 的构造函数来初始化成员变量
3、将instance对象指向分配的内存空间（执行完这步 instance 就为非 null 了）

但是在 JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化。也就是说上面的第二步和第三步的顺序是不能保证的，最终的执行顺序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者，则在 3 执行完毕、2 未执行之前，被线程二抢占了，这时 instance 已经是非 null 了（但却没有初始化），所以线程二会直接返回 instance，然后使用，然后顺理成章地报错。

所以需要加上volatile关键字，禁止指令重排序，也就是将对象初始化之后，再将instance指向分配对象的内存空间。

public class Singleton {
  private volatile static Singleton instance;//声明成 volatile

  private Singleton (){}

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