在Java多线程程序中，有时候需要采用延迟初始化来降低初始化类和创建对象的开销。双重检查锁定是常见的延迟初始化技术，但它是一个错误的用法。
package 双重检查锁定与延迟初始化; //非线程安全的延迟初始化对象 public class UnsafeLazyInitialization { private static UnsafeLazyInitialization instance; public static UnsafeLazyInitialization getInstance(){ if(instance == null)//代码1 instance = new UnsafeLazyInitialization();//代码2 return instance; } }
在上面的类中，假设线程A执行代码1的同时，B线程执行代码2。此时，线程A可能会看到instance引用的对象还没有完成初始化。
package 双重检查锁定与延迟初始化; //线程安全的延迟初始化，由于对getInstance方法做了同步处理，sychronized将导致性能开销 public class SafeLazyInitialization { private static SafeLazyInitialization instance; public synchronized static SafeLazyInitialization getInstance(){ if(instance == null) instance = new SafeLazyInitialization(); return instance; } }
由于对getInstance方法做了同步处理，synchronized将导致性能开销。getInstance方法如果被多个线程频繁调用，将导致程序执行性能的下降。
public class DoubleCheckedLocking { private static DoubleCheckedLocking instance; public static DoubleCheckedLocking getInstance(){ if(instance == null){//1处 synchronized(DoubleCheckedLocking.class){ if(instance == null) instance = new DoubleCheckedLocking();//2处 } } return instance; } }
在A线程位于同步代码块2处，初始化对象（但还未初始化完成的时候），有可能有另外的线程B运行到1处。此时instance检查不为null，但instance返回的却不是一个完整的对象。
为什么instance没有被A真正初始化的时候，其指向不为null呢？原因在于编译器的指令重排序。
创建一个对象的过程可由如下三步伪代码表示：
1.memory = allocate() //分配对象的内存空间
2.ctorInstance(memory) //初始化对象
3.instance = memory //设置instance指向分配的内存地址
上面的创建对象的过程是在一个单线程中完成的, JMM保证了重排序不会改变单线程内的程序执行结果。换句话说，JAVA允许那些在单线程内，不会改变单线程程序执行结果对的指令重排序。上述三个步骤在一些JIT编译器上被单线程执行的时候，为了提高程序的执行性能，有可能会被重排序且不影响单线程下的执行结果：
1.memory = allocate() //分配对象的内存空间
2.instance = memory //设置instance指向分配的内存地址
3.ctorInstance(memory) //初始化对象
这样，instance 在单线程内会先被指向内存分配地址（此时检查instance不为null），而后这个地址内才真正存放初始化完成的对象数据。这样线程A执行到步骤2，将instance指向内存地址以至于对instance作检查不为null的时候（但实际上该地址内没有初始化完成的对象数据）,线程B运行到了程序的1处，对instance作了不为null的检查后,直接返回了这个“虚有其表”的instance。后续程序如果用到了这个对象，必然导致程序的错误。
原文：https://www.cnblogs.com/greatLong/p/11378733.html