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     java在語言層次上實(shí)現(xiàn)了對線程的支持。它提供了Thread/Runnable/ThreadGroup等一系列封裝的類和接口，讓程序員可以高效的開發(fā)Java多線程應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)同步，Java提供了synchronize要害字以及object的wait()/notify()機(jī)制，可是在簡單易用的背后，應(yīng)藏著更為復(fù)雜的玄機(jī)，很多問題就是由此而起。

一、Java內(nèi)存模型

在了解Java的同步秘密之前，先來看看JMM(Java Memory Model)。
Java被設(shè)計(jì)為跨平臺的語言，在內(nèi)存治理上，顯然也要有一個(gè)統(tǒng)一的模型。而且Java語言最大的特點(diǎn)就是廢除了指針，把程序員從痛苦中解脫出來，不用再考慮內(nèi)存使用和治理方面的問題。
可惜世事總不盡如人意，雖然JMM設(shè)計(jì)上方便了程序員，但是它增加了虛擬機(jī)的復(fù)雜程度，而且還導(dǎo)致某些編程技巧在Java語言中失效。

JMM主要是為了規(guī)定了線程和內(nèi)存之間的一些關(guān)系。對Java程序員來說只需負(fù)責(zé)用synchronized同步要害字，其它諸如與線程/內(nèi)存之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換/同步等繁瑣工作均由虛擬機(jī)負(fù)責(zé)完成。如圖1所示：根據(jù)JMM的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)存在一個(gè)主內(nèi)存(Main Memory)，Java中所有變量都儲存在主存中，對于所有線程都是共享的。每條線程都有自己的工作內(nèi)存(Working Memory)，工作內(nèi)存中保存的是主存中某些變量的拷貝，線程對所有變量的操作都是在工作內(nèi)存中進(jìn)行，線程之間無法相互直接訪問，變量傳遞均需要通過主存完成。

圖1 Java內(nèi)存模型示例圖

線程若要對某變量進(jìn)行操作，必須經(jīng)過一系列步驟：首先從主存復(fù)制/刷新數(shù)據(jù)到工作內(nèi)存，然后執(zhí)行代碼，進(jìn)行引用/賦值操作，最后把變量內(nèi)容寫回Main Memory。Java語言規(guī)范(JLS)中對線程和主存互操作定義了6個(gè)行為，分別為load，save，read，write，assign和use，這些操作行為具有原子性，且相互依靠，有明確的調(diào)用先后順序。具體的描述請參見JLS第17章。

我們在前面的章節(jié)介紹了synchronized的作用，現(xiàn)在，從JMM的角度來重新審閱synchronized要害字。
假設(shè)某條線程執(zhí)行一個(gè)synchronized代碼段，其間對某變量進(jìn)行操作，JVM會依次執(zhí)行如下動(dòng)作：
(1) 獲取同步對象monitor (lock)
(2) 從主存復(fù)制變量到當(dāng)前工作內(nèi)存 (read and load)
(3) 執(zhí)行代碼，改變共享變量值 (use and assign)
(4) 用工作內(nèi)存數(shù)據(jù)刷新主存相關(guān)內(nèi)容 (store and write)
(5) 釋放同步對象鎖 (unlock)
可見，synchronized的另外一個(gè)作用是保證主存內(nèi)容和線程的工作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)的一致性。假如沒有使用synchronized要害字，JVM不保證第2步和第4步會嚴(yán)格按照上述次序立即執(zhí)行。因?yàn)楦鶕?jù)JLS中的規(guī)定，線程的工作內(nèi)存和主存之間的數(shù)據(jù)交換是松耦合的，什么時(shí)候需要刷新工作內(nèi)存或者更新主內(nèi)存內(nèi)容，可以由具體的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)自行決定。假如多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行一段未經(jīng)synchronized保護(hù)的代碼段，很有可能某條線程已經(jīng)改動(dòng)了變量的值，但是其他線程卻無法看到這個(gè)改動(dòng)，依然在舊的變量值上進(jìn)行運(yùn)算，最終導(dǎo)致不可預(yù)料的運(yùn)算結(jié)果。

二、DCL失效

這一節(jié)我們要討論的是一個(gè)讓Java丟臉的話題：DCL失效。在開始討論之前，先介紹一下LazyLoad，這種技巧很常用，就是指一個(gè)類包含某個(gè)成員變量，在類初始化的時(shí)候并不立即為該變量初始化一個(gè)實(shí)例，而是等到真正要使用到該變量的時(shí)候才初始化之。
例如下面的代碼：
代碼1

由于LazyLoad可以有效的減少系統(tǒng)資源消耗，提高程序整體的性能，所以被廣泛的使用，連Java的缺省類加載器也采用這種方法來加載Java類。
在單線程環(huán)境下，一切都相安無事，但假如把上面的代碼放到多線程環(huán)境下運(yùn)行，那么就可能會出現(xiàn)問題。假設(shè)有2條線程，同時(shí)執(zhí)行到了if(res == null)，那么很有可能res被初始化2次，為了避免這樣的Race Condition，得用synchronized要害字把上面的方法同步起來。代碼如下：
代碼2