JVM的指令乱序性

这是我参与11月更文挑战的第22天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战」

在java代码执行的过程当中，如果两个语句操作之间不存在依赖关系，是有可能会被乱序执行的，这是因为指令重排序的原因。

这也意味着，一个对象的创建在多线程情况下是可能有问题的。

public class InstanceDemo {
    private static InstanceDemo INSTANCE;
​
    private InstanceDemo() {
    }
    public static InstanceDemo getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            //双重检查
            synchronized (Mgr06.class) {
               if(INSTANCE == null) {
                    try {
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    INSTANCE = new Mgr06();
               }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
​
    public void m() {
        System.out.println("m");
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(InstanceDemo.getInstance().hashCode());
            }).start();
        }
    }
}

这是单例模式中double check的典型实现

分析原因

public class CommandDisOrderTest001  {
    public static void main(String[] args) {
     Object object =new Object();
    }
}

以下为创建一个Object对象的指令集

指令在栈中的执行的流程如下图

0 new #2 <java/lang/Object> 3 dup 4 invokespecial #1 <java/lang/Object.> 7 astore_1 8 return

0. new 指令是向内存申请这个对象需要的空间，然后给对象赋予默认
1. dup指令 是将在内存中的对象复制一份并且放在栈顶
2. invokespecial 指令 是执行对象的初始化方法
3. 把栈中的对象的引用赋予给局部变量表中的object

这样看是没问题的，但如果发生了指令重排序，指令7先执行，指令4后执行的呢？ 那是不是意味着某个时刻是有可能得到一个半初始化状态的对象呢（只有默认值）？

回到之前的单例代码中，看INSTANCE = new InstanceDemo();这句话，如果指令被重排序，那么在多线程情况下，另外一个线程很可能会得到一个半初始化状态的对象！

也就是说代码在执行的过程并非如你想象，是具有一定顺序的执行流程

解决方案

有没有解决方法？ 自然是有的，只需要给属性值赋予volatile的修饰，就可以避免指令重排序了。

private static volatile InstanceDemo INSTANCE;