JAVA并发-DCL与JMM

首先必须声明，[color=red]在volatile出现之前，错误的DCL代码如下。在volatile出现之后，正确的DCL代码如下[/color]。代码如下：

[color=red]我们来剖析错误的代码：[/color]

在错误的DCL代码中，代码行mark在JVM中有2种可能的执行顺序（JVM会对一些没有依赖要求的指令重排序。[color=blue]关于重排序，在下文中进行说明[/color]），分别为：

//第一种执行顺序
mem=allocate()
mem.initial()
instance=mem

//第二种执行顺序
mem=allocate()
instance=mem
mem.initial()
           

假设现在有2个线程a和b，线程a执行到mark行语句并按照第二种执行顺序执行完instance=mem指令。此时线程b执行getInstane方法会直接返回一个非空的instance，但是这个instance可能是未被完整创建的。这个时候，DCL就出问题了。这就是大家对DCL口诛笔伐的原因。由此可见，[color=red]错误的DCL的真正问题就在于：在没有同步的情况下读取一个共享变量，可能读到不完整的实例。[/color]也就是说，不在同步代码块中的if(instance==null)代码可能读取到不完整的instance实例。

为了解决类似DCL中出现的问题，[color=red]JAVA在JMM中(JAVA内存模型)定义了一系列Happens-Before关系。如果两个操作之间缺少Happens-Before关系，那么JVM就可以对它们任意的重排序。[/color]比如volatile变量规则规定：对volatile变量的写入操作必须在对该变量的读操作之前进行。这就是DCL在使用volatile之后变得正确的原因。

[color=blue]重排序：[/color]

下面的代码可能的输出结果有：<1,1><1,0><0,1><0,0>这四种，首先，两个线程的先后执行顺序不同，可能one先（结果是<0,1>），可能two先（结果是<1,0>），可能one和two交替执行（结果是<1,1>）；其次，由于每个线程内部的各个操作之间不存在依赖性，因此这些操作可以重排序（结果可能为<0,0>）。可见，[color=red]内存级别的重排序会令程序变得不可预测，因此需要正确的使用同步，以使程序满足JMM要求的可见性规则。[/color]