摘要：注意，禁止指令重排序在之后才被修复使用局部变量优化性能重新查看中双重检查锁定代码。帮助文档双重检查锁定与延迟初始化有关双重检查锁定失效的说明
双重检查锁定（Double check locked）模式经常会出现在一些框架源码中，目的是为了延迟初始化变量。这个模式还可以用来创建单例。下面来看一个 Spring 中双重检查锁定的例子。
这个例子中需要将配置文件加载到 handlerMappings中，由于读取资源比较耗时，所以将动作放到真正需要 handlerMappings 的时候。我们可以看到 handlerMappings 前面使用了volatile 。有没有想过为什么一定需要 volatile？虽然之前了解了双重检查锁定模式的原理，但是却忽略变量使用了 volatile。
下面我们就来看下这背后的原因。
错误的延迟初始化例子想到延迟初始化一个变量，最简单的例子就是取出变量进行判断。
这个例子在单线程环境交易正常运行，但是在多线程环境就有可能会抛出空指针异常。为了防止这种情况，我们需要使用 synchronized 。这样该方法在多线程环境就是安全的，但是这么做就会导致每次调用该方法获取与释放锁，开销很大。
深入分析可以得知只有在初始化的变量的需要真正加锁，一旦初始化之后，直接返回对象即可。
所以我们可以将该方法改造以下的样子。
这个方法首先判断变量是否被初始化，没有被初始化，再去获取锁。获取锁之后，再次判断变量是否被初始化。第二次判断目的在于有可能其他线程获取过锁，已经初始化改变量。第二次检查还未通过，才会真正初始化变量。
这个方法检查判定两次，并使用锁，所以形象称为双重检查锁定模式。
这个方案缩小锁的范围，减少锁的开销，看起来很完美。然而这个方案有一些问题却很容易被忽略。
new 实例背后的指令这个被忽略的问题在于 Cache cache=new Cache() 这行代码并不是一个原子指令。使用 javap -c 指令，可以快速查看字节码。
// 创建 Cache 对象实例，分配内存
0: new #5 // class com/query/Cache
// 复制栈顶地址，并再将其压入栈顶
3: dup
// 调用构造器方法，初始化 Cache 对象
4: invokespecial #6 // Method "":()V
// 存入局部方法变量表
7: astore_1
从字节码可以看到创建一个对象实例，可以分为三步：
分配对象内存
调用构造器方法，执行初始化
将对象引用赋值给变量。
虚拟机实际运行时，以上指令可能发生重排序。以上代码 2,3 可能发生重排序，但是并不会重排序 1 的顺序。也就是说 1 这个指令都需要先执行，因为 2,3 指令需要依托 1 指令执行结果。
Java 语言规规定了线程执行程序时需要遵守 intra-thread semantics。intra-thread semantics 保证重排序不会改变单线程内的程序执行结果。这个重排序在没有改变单线程程序的执行结果的前提下，可以提高程序的执行性能。
虽然重排序并不影响单线程内的执行结果，但是在多线程的环境就带来一些问题。
上面错误双重检查锁定的示例代码中，如果线程 1 获取到锁进入创建对象实例，这个时候发生了指令重排序。当线程1 执行到 t3 时刻，线程 2 刚好进入，由于此时对象已经不为 Null，所以线程 2 可以自由访问该对象。然后该对象还未初始化，所以线程 2 访问时将会发生异常。
volatile 作用正确的双重检查锁定模式需要需要使用 volatile。volatile主要包含两个功能。
保证可见性。使用 volatile 定义的变量，将会保证对所有线程的可见性。
禁止指令重排序优化。
由于 volatile 禁止对象创建时指令之间重排序，所以其他线程不会访问到一个未初始化的对象，从而保证安全性。
注意，volatile禁止指令重排序在 JDK 5 之后才被修复使用局部变量优化性能
重新查看 Spring 中双重检查锁定代码。
可以看到方法内部使用局部变量，首先将实例变量值赋值给该局部变量，然后再进行判断。最后内容先写入局部变量，然后再将局部变量赋值给实例变量。
使用局部变量相对于不使用局部变量，可以提高性能。主要是由于 volatile 变量创建对象时需要禁止指令重排序，这就需要一些额外的操作。
总结对象的创建可能发生指令的重排序，使用 volatile 可以禁止指令的重排序，保证多线程环境内的系统安全。
帮助文档双重检查锁定与延迟初始化
有关“双重检查锁定失效”的说明
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