👨🎓作者：bug菌
✏️博客：CSDN、掘金、infoQ、51CTO等
🎉简介：CSDN|阿里云|华为云|51CTO等社区博客专家，历届博客之星Top30，掘金年度人气作者Top40，51CTO年度博主Top12，掘金 | InfoQ | 51CTO等社区优质创作者，全网粉丝合计15w+ ；硬核微信公众号「猿圈奇妙屋」，欢迎你的加入！免费白嫖最新BAT互联网公司面试题、4000G pdf电子书籍、简历模板等海量资料。...
✍️温馨提醒：本文字数：1999字, 阅读完需：约 5 分钟
🏆本文收录于《Spring Boot从入门到精通》，专门攻坚指数提升。
本专栏致力打造最硬核 Spring Boot 从零基础到进阶系列学习内容，🚀均为全网独家首发，打造精品专栏，专栏持续更新中…欢迎大家订阅持续学习。
小伙伴们在批阅文章的过程中如果觉得文章对您有一丝丝帮助，还请别吝啬您手里的赞呀，大胆的把文章点亮👍吧，您的点赞三连(收藏⭐+关注👨🎓+留言📃)就是对bug菌我创作道路上最好的鼓励与支持😘。时光不弃🏃🏻♀️，创作不停💕，加油☘️
1. 前言
有一期《【java笔试题】如何手写一个单例类？》一文中我们提到，由于volatile关键字它可以禁止指令重排序来保证一定的有序性，故而解决了多线程情况下双重检查模式单例空指针问题。
那你们知道为何多线程下双重检查模式会导致空指针异常吗？一开始我也没多想，但是这样的学习模式是不对的，道听途说不如自己亲手试验，检验出真知，于是我花了半个小时，终于搞清楚了！
2. 双重检查模式
给大家再回顾一下懒汉单例之双重检查模式是如何手撕的，代码仅供参考。大家请看：
public class DoubleLazySingLeton {
private static DoubleLazySingLeton instance;
// 私有构造方法
private DoubleLazySingLeton() {
System.out.println("生成DoubleLazySingLeton实例一次！");
}
// 对外提供静态方法获取该对象
public static DoubleLazySingLeton getInstance() {
// 第一次判断，如果instance不为null，不进入抢锁阶段，直接返回实例.
if (instance == null) {
//instance未实例化的时候才加锁
synchronized (DoubleLazySingLeton.class) {
// 抢到锁之后再次判断是否为null
if (instance == null) {
instance = new DoubleLazySingLeton();
}
}
}
return instance;
}
}
看完如上单例代码实现，大佬都陷入了深思，比如我(大佬骂骂咧咧的说道：谁写的？打发要饭呢！写的啥玩意，重写)。
为什么反响会如此剧烈，有同学可能会说写的不是挺合理的嘛？ 不着急，接着往下看，我会告诉你为什么。
3. 案例分析
我们在学习volatile关键字的时候，发现它可以禁止指令重排序从而保证执行有序性，等价于使用它就可以保证new DoubleLazySingLeton()创建对象实例化过程时的顺序不变。
具体volatile是如何保证的呢？这就得从volatile关键字的源码下手了，这节我们先不深究，重点是要理解new DoubleLazySingLeton()为何会出现不按顺序实例化的问题？而且为何要保证实例化的顺序性呢？这才是我们本文的重中之重，带着这两个问题我们接着往下看。
首先，我们都知道创建一个对象可以分为5步，对吧。
那5步呢？大家请看我画的示意图：
所以，你们可以思考一件事了，如下实例化有何问题？
instance = new DoubleLazySingLeton();
从表面上看，没有任何问题，但是结合双重检测模式来看，那就非常有问题了。
虽然单线程下的双重检测模式非常完美，但是在并发环境中就是bug般的存在。因为new DoubleLazySingLeton()实例化它并不是一个原子操作，我们看创建对象过程也可以得知。因此我们可以把这个实例化抽象成三条jvm指令：如下：
memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间
initInstance(memory); //2：初始化对象
instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址
上面操作2依赖于操作1，但是操作3并不依赖于操作2，所以jvm可以以“优化”为目的对它们进行重排序，经过重排序后顺序假设如下：
memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间
instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址（此时对象还未初始化）
ctorInstance(memory); //2：初始化对象
可以看到指令重排之后，操作 3 排在了操作 2 之前，即引用instance指向内存memory时，这段内存还没被初始化。 所以，你们发现什么问题了么？如果还没发现不着急，请接着往下看。
4. 场景模拟
现在我们再来模拟个场景：存在两个线程：线程A与线程B，它两同时调用getSingleton()获取instance对象。
然后按如下时间段进行执行，请问大家，但线程执行完会发什么？
很明显，线程B会访问到一个还未完成初始化的"半"个instance对象。为什么？当线程A执行到T2时间后已经将instance指向了一块内存空间，此刻线程B调用getInstance(),执行到 if ( instance == null ) 语句时，instance == null结果肯定为false，因为instance已经被指定内存了不为null，然后直接执行return instance 语句结束，结果返回了一个没有完成初始化的“半个”单例。
也就是我一开始给大家说的指令重排之后，先执行了A3，再执行A2，这样本身没有问题，但如果遇到有其他线程碰巧在你指令重排后没实例化完成前调用getInstance()获取instance对象，这肯定会抛异常(如上示例)。最终的结果肯定是送你NullPointerException大礼包。
5. 总结
所以对于双重检查模式下的单例而言，就会存在线程安全问题，怎么解决该线程安全，那就可以用volatile来保证。
顾解决线程安全的核心就是要保证instance对象顺序实例化，而volatile可以禁止指令重排序，这样尽管是多线程环境下，也不用担心instance实例化所带来的线程安全问题啦，这么讲，大家可得明白没有。
... ...
ok，以上就是我这期的全部内容啦，如果还想学习更多，你可以看看如下的往期热文推荐哦，每天积累一个奇淫小知识，日积月累下去，你一定能成为令人敬仰的大佬。
「赠人玫瑰，手留余香」，咱们下期拜拜~~
6. 热文推荐💭
为了便于同学快速定位文章学习，熬夜几天终于整理出了【基础篇】及【进阶篇】专栏的文章及有效地址，同学们敬请吩咐bug菌吧。
目前基础篇已完结75篇+，进阶篇已完结45篇+，两专栏都在持续更新中；生命不息，更新不止，加油卷起来吧，同学们。部分文章总结如下：
6.1 Spring Boot【基础篇】
Spring Boot入门(01)：Spring Boot的奋斗成长史
Spring Boot入门(02)：快速开发环境搭建和项目启动
Spring Boot入门(03)： yaml、properties配置文件介绍及使用
Spring Boot入门(06)：Spring Boot常用注解大全
Spring Boot入门(07)：整合 MySQL 和 Druid数据源(两万字教学)
Spring Boot入门(08)：整合Mybatis访问MySQL实现增删改查
Spring Boot入门(09)：使用MyBatis的XML配置方式访问MySQL实现增删改查
Spring Boot入门(10)： mybatis之xml映射文件＞、＜=等特殊符号写法
Spring Boot入门(11)：Spring Boot 整合 JPA
Spring Boot入门(12)：整合Mybatis-Plus mybatis-plus实现接口增删改查
Spring Boot入门(13)： Mybatis-Plus之条件构造器使用手册
Spring Boot入门(14)： mybatis-plus之如何自定义sql
Spring Boot入门(15)：Spring Boot 整合 MyBatis-Plus AutoGenerator 自动生成项目骨架代码
Spring Boot入门(16)：Spring Boot整合Swagger-UI实现在线API文档
Spring Boot入门(17)：Spring Boot整合Knife4j，美化强化丑陋的Swagger
Spring Boot入门(18)：Spring Boot静态资源映射
Spring Boot入门(19)：Spring Boot 整合 Thymeleaf 模板引擎，开发Web页面
Spring Boot入门(20)：实现多数据源配置，开箱即用
Spring Boot入门(21)：整合Log4j2以及配置详解
Spring Boot入门(22)：整合LogBack 实现日志文件本地保存
Spring Boot入门(23)：Spring Boot基于AOP拦截日志
Spring Boot入门(24)：Spring Boot事务
Spring Boot入门(25)：过滤器、拦截器、监听器对比及使用场景
Spring Boot入门(26)：实现邮件发送简单邮件、附件邮件、嵌入资源(图片)邮件、模板邮件等
Spring Boot入门(30)：Windows安装Redis客户端？你玩过么
6.2 Spring Boot【进阶篇】
Spring Boot进阶(01)：Spring Boot 集成 Redis，实现缓存自由
Spring Boot进阶(02)：使用Validation进行参数校验
Spring Boot进阶(03)：如何使用MyBatis-Plus实现字段的自动填充
Spring Boot进阶(04)：如何使用MyBatis-Plus快速实现自定义sql分页
Spring Boot进阶(05)：Spring Boot 整合RabbitMq，实现消息队列服务
Spring Boot进阶(06)：Windows10系统搭建 RabbitMq Server 服务端
Spring Boot进阶(07)：集成EasyPoi，实现Excel/Word的导入导出
Spring Boot进阶(08)：集成EasyPoi，实现Excel/Word携带图片导出
Spring Boot进阶(09)：集成EasyPoi，实现Excel文件多sheet导入导出
Spring Boot进阶(10)：集成EasyPoi，实现Excel模板导出成PDF文件
Spring Boot进阶(11)：Spring Boot 如何实现纯文本转成.csv格式文件？
Spring Boot进阶(12)：Spring Boot 如何获取Excel sheet页的数量？
Spring Boot进阶(13)：Spring Boot 如何获取@ApiModelProperty(value = “序列号“, name = “uuid“)中的value值name值？
Spring Boot进阶(14)：Spring Boot 如何手动连接库并获取指定表结构？一文教会你
Spring Boot进阶(15)：根据数据库连接信息指定分页查询表结构信息
Spring Boot进阶(16)：Spring Boot 如何通过Redis实现手机号验证码功能？
Spring Boot进阶(17)：Spring Boot如何在swagger2中配置header请求头等参数信息
Spring Boot进阶(18)：SpringBoot如何使用@Scheduled创建定时任务？
Spring Boot进阶(19)：Spring Boot 整合ElasticSearch
Spring Boot进阶(21)：配置Undertow容器
Spring Boot进阶(22)：Tomcat与Undertow容器性能对比分析
Spring Boot进阶(24)：如何快速实现多文件上传？
Spring Boot进阶(25)：文件上传的单元测试怎么写?
Spring Boot进阶(26)：Mybatis 中 resultType、resultMap详解及实战教学
Spring Boot进阶(27)：Spring Boot 整合 kafka(环境搭建+演示)
Spring Boot进阶(28)：Jar包Linux后台启动部署及滚动日志查看，日志输出至实体文件保存
Spring Boot进阶(29)：如何正确使用@PathVariable，@RequestParam、@RequestBody等注解？不会我教你，结合Postman演示
Spring Boot进阶(30)：@RestController和@Controller 注解使用区别，实战演示
...
若想学习更多，可以参考这篇专栏总结《2023最新首发，全网最全 Spring Boot 学习宝典(附思维导图)》，本专栏致力打造最硬核 Spring Boot 进阶系列学习内容，🚀均为全网独家首发，打造精品专栏，专栏持续更新中。欢迎大家订阅持续学习。
在入门及进阶之途，我必助你一臂之力，系统性学习，从入门到精通，带你不走弯路，直奔终点；投资自己，永远性价比最高，都这么说了，你还不赶紧来学？？
7. 文末💭
我是bug菌，CSDN | 阿里云 | 华为云 | 51CTO 等社区博客专家，历届博客之星Top30，掘金年度人气作者Top40，51CTO年度博主Top12，掘金 | InfoQ | 51CTO等社区优质创作者，全网粉丝合计15w+ ；硬核微信公众号「猿圈奇妙屋」，欢迎你的加入！免费白嫖最新BAT互联网公司面试题、4000G pdf电子书籍、简历模板等海量资料。
