java - JAVA 中的双重检查锁定

Question

阅读about DCL in Wikipedia , 我想知道 DCL 中的问题和建议的解决方案，或者换句话说，为什么是 volatile需要关键字吗？ 简而言之，这个问题是:在某些情况下，使用 DCL 可能会导致线程使用部分构造的对象。建议的解决方案(适用于 JAVA 5+):

// Works with acquire/release semantics for volatile
// Broken under Java 1.4 and earlier semantics for volatile
class Foo {
    private volatile Helper helper;
    public Helper getHelper() {
        Helper result = helper;
        if (result == null) {
            synchronized(this) {
                result = helper;
                if (result == null) {
                    helper = result = new Helper();
                }
            }
        }
        return result;
    }

    // other functions and members...
}

现在，我的问题是为什么不删除 volatile来自助手？如果我错了，请纠正我，但如果你只是打破了这条线:helper = result = new Helper();至:

result = new Helper();
helper = result;

在这种情况下 helper在对象完成之前永远不会获得引用。不是这样吗？怎么样volatile做得更好吗？

编辑:假设此代码:

class Foo {
    private volatile Helper helper;
    public Helper getHelper() {
        Helper result = helper;
        if (result == null) {
            synchronized(this) {
                result = helper;
                if (result == null) {
                    result = new Helper();
                    result.someMethod();
                    helper = result;
                }
            }
        }
        return result;
    }
}

如果初始化后的下一行不能保证完全初始化的对象，我无法调用它的方法。我可以吗？

Answer 1

如果省略 volatile ，编译器可以完全优化结果。 这个额外的局部变量不会改变那么多。它节省了额外的负载，但修复竞争条件的是 volatile 关键字。

假设我们有以下代码片段:

public volatile Object helper;

public synchronized void initHelper() {
    Object result = new Object();
    helper = result;
}

它将被编译为以下伪程序集:

public synchronized void initHelper() {
    Object result = Object.new();
    result.<init>();
    // result is now fully initialized
    // but helper is still null for all threads
    this.helper = result;
    // now all threads can access fully initialized helper
}

如果删除 volatile ，编译器可以假设没有其他线程使用helper并重新排列代码以对其进行优化。它可能决定删除不必要的局部变量并产生以下输出:

public synchronized void initHelper() {
    this.helper = Object.new();
    // from now on other threads can access helper
    this.helper.<init>();
    // but it's fully initialized only after this line
}

如果您在initHelper中添加函数调用。编译器永远不会在初始化之前调用此调用。即使在单线程中，这也会改变程序的含义。但允许进行优化，这会破坏访问该字段的多线程代码。