双重检测单例模式中使用volatile的原因

以前一直没在意双重检测单例模式中volatile的作用，最近又注意到了它的细节处的作用，在这里记录下。虽然现在单例模式的最佳选择是使用枚举，但通过这个增长知识也是不错的。下面是一般的双重检测单例模式的代码：

public class Single {
    private static volatile Single instance = null;

    public static Single getInstance(){         //1
        if (null == instance){                   //2
            synchronized (Single .class){       //3
                if (null == instance){             //4 
                    instance = new Single ();       //5
                }
            }
        }
        return instance;                        //6
    } 
}

看起来好像没有必要使用volatile保证instance的可见性，因为  instance = new Single (); 这行是在synchronized里面的。但是这里的volatile并不是为了保证可见性的，而是为了防止指令重排造成返回的  instance 不正确的情况发生。

看line 5代码： instance = new Single ();对象的创建实际包含一下几步：

    1. 类是否已经加载，没加载就加载类 ； 2. 申请内存； 3 初始化内存（置0，null等等）；4. 执行构造方法，初始化对象； 5. 将生成的对象赋给引用

问题就在于这几步指令是可能重排的，比如1 2 3 4 5,变成1 2 3 5 4。也就是说还没有执行构造方法将这个对象的属性初始化，各个属性都是默认值，就将这个对象赋给了引用instance了。假设有个线程A发生了上面说的情况，生成对象时执行了1 2 3 5步，这时候有个线程B执行line2发现instance不为null了，于是直接执行line6将还未执行构造方法的对象返回。因此为了万无一失，还是要使用volatile的，防止生成对象时第4步和第5步顺序颠倒。