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摘要：注意，禁止指令重排序在之后才被修復使用局部變量優化性能重新查看中雙重檢查鎖定代碼。幫助文檔雙重檢查鎖定與延遲初始化有關雙重檢查鎖定失效的說明
雙重檢查鎖定（Double check locked）模式經常會出現在一些框架源碼中，目的是為了延遲初始化變量。這個模式還可以用來創建單例。下面來看一個 Spring 中雙重檢查鎖定的例子。
這個例子中需要將配置文件加載到 handlerMappings中，由于讀取資源比較耗時，所以將動作放到真正需要 handlerMappings 的時候。我們可以看到 handlerMappings 前面使用了volatile 。有沒有想過為什么一定需要 volatile？雖然之前了解了雙重檢查鎖定模式的原理，但是卻忽略變量使用了 volatile。
下面我們就來看下這背后的原因。
錯誤的延遲初始化例子想到延遲初始化一個變量，最簡單的例子就是取出變量進行判斷。
這個例子在單線程環境交易正常運行，但是在多線程環境就有可能會拋出空指針異常。為了防止這種情況，我們需要使用 synchronized 。這樣該方法在多線程環境就是安全的，但是這么做就會導致每次調用該方法獲取與釋放鎖，開銷很大。
深入分析可以得知只有在初始化的變量的需要真正加鎖，一旦初始化之后，直接返回對象即可。
所以我們可以將該方法改造以下的樣子。
這個方法首先判斷變量是否被初始化，沒有被初始化，再去獲取鎖。獲取鎖之后，再次判斷變量是否被初始化。第二次判斷目的在于有可能其他線程獲取過鎖，已經初始化改變量。第二次檢查還未通過，才會真正初始化變量。
這個方法檢查判定兩次，并使用鎖，所以形象稱為雙重檢查鎖定模式。
這個方案縮小鎖的范圍，減少鎖的開銷，看起來很完美。然而這個方案有一些問題卻很容易被忽略。
new 實例背后的指令這個被忽略的問題在于 Cache cache=new Cache() 這行代碼并不是一個原子指令。使用 javap -c 指令，可以快速查看字節碼。
// 創建 Cache 對象實例，分配內存
0: new #5 // class com/query/Cache
// 復制棧頂地址，并再將其壓入棧頂
3: dup
// 調用構造器方法，初始化 Cache 對象
4: invokespecial #6 // Method "":()V
// 存入局部方法變量表
7: astore_1
從字節碼可以看到創建一個對象實例，可以分為三步：
分配對象內存
調用構造器方法，執行初始化
將對象引用賦值給變量。
虛擬機實際運行時，以上指令可能發生重排序。以上代碼 2,3 可能發生重排序，但是并不會重排序 1 的順序。也就是說 1 這個指令都需要先執行，因為 2,3 指令需要依托 1 指令執行結果。
Java 語言規規定了線程執行程序時需要遵守 intra-thread semantics。intra-thread semantics 保證重排序不會改變單線程內的程序執行結果。這個重排序在沒有改變單線程程序的執行結果的前提下，可以提高程序的執行性能。
雖然重排序并不影響單線程內的執行結果，但是在多線程的環境就帶來一些問題。
上面錯誤雙重檢查鎖定的示例代碼中，如果線程 1 獲取到鎖進入創建對象實例，這個時候發生了指令重排序。當線程1 執行到 t3 時刻，線程 2 剛好進入，由于此時對象已經不為 Null，所以線程 2 可以自由訪問該對象。然后該對象還未初始化，所以線程 2 訪問時將會發生異常。
volatile 作用正確的雙重檢查鎖定模式需要需要使用 volatile。volatile主要包含兩個功能。
保證可見性。使用 volatile 定義的變量，將會保證對所有線程的可見性。
禁止指令重排序優化。
由于 volatile 禁止對象創建時指令之間重排序，所以其他線程不會訪問到一個未初始化的對象，從而保證安全性。
注意，volatile禁止指令重排序在 JDK 5 之后才被修復使用局部變量優化性能
重新查看 Spring 中雙重檢查鎖定代碼。
可以看到方法內部使用局部變量，首先將實例變量值賦值給該局部變量，然后再進行判斷。最后內容先寫入局部變量，然后再將局部變量賦值給實例變量。
使用局部變量相對于不使用局部變量，可以提高性能。主要是由于 volatile 變量創建對象時需要禁止指令重排序，這就需要一些額外的操作。
總結對象的創建可能發生指令的重排序，使用 volatile 可以禁止指令的重排序，保證多線程環境內的系統安全。
幫助文檔雙重檢查鎖定與延遲初始化
有關“雙重檢查鎖定失效”的說明
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