美团一道著名面试题：DCL单例要不要加volatile原创

到现在为止呢，是你月薪40K大概需要掌握的内容。听明白我意思了吗？好，有同学说老师这个月薪40K，需要我掌握内容是什么样的一个东西呢？呃，美团遇到著名的问题。TCL单利要不要加？这是美团一道著名的问题，有同学可能听到过了，听到过你可以撤了啊，拜拜。有同学没听过，没听过的给老师扣个一。喝口水，我们继续。来杯水水，嗯。这玩意儿好吧，好不废话了啊，我们继续来看这这这道这道面试题，我们来聊一聊，这道面试题比较难啊，为什么说他是呃，月薪超过40K的这样的一道面试题呢？因为它里面包含的概念呢非常多，这块能听懂就听，听不懂就算啊，我们先来聊这个DC这事好吧。

呃，先来聊单利这事，再来聊DC这事，再来聊要不要加VO这事，嗯。秦建，你不是VIP吗？不要听这个课了，你现在还没到40万的，就是就是年薪50万的这个这个程度，先从年薪十十几万开始，找咱们张山老师去好吧，好看这里啊，咱们先聊什么叫单利这件事，呃，单利这件事。忘忘了忘了忘了忘了，把这个那什么给打开，嗯。单利，呃。单利这件事需要我解释吗？需要解释的给老师扣个二。丹丽。

嗯。嗯。先把这个项目给打开啊。最近我重装了一下那什么。发open。找到我们的项目。呃，这个呢，是我在讲这个设计模式的时候讲到的关于单利的内容open。单利设计模式。New window。

Project。Source Java，嗯，设计模式呢，23种，我基本上给大家讲的非常的齐，在这里面呢，我们拎出单立来啊，单立在哪里。Sing。嗯，看这里好，大家听我说啊，就是单利这件事是一个什么事呢？其实它非常的简单，就是一种设计模式。设计模式应该都听说过是吧？嗯，至少你就算没学过，应该知道他的名字，大名鼎鼎，可以这么说啊，你想你要想读源码，读懂别人的写的源码设计模式必须得学，不然你看不懂别人源码怎么写的。好，大家看这里啊，所谓的单利指的是什么？就是这个类，这个类MANAGER01这样一个类。要求它只能在内存里头只有一个对象，你谬它的时候不能留第二个。但这事怎么实现呢？最简单的实现方式是这样的。就是我上来二话不说，我只我自己先拗一个啊，我拗了一个卖点零一。

变量名叫instance，然后呢，我把它的构造方法设成private，那不让别人扭，只让我自己扭。那别人就不了了，那么我我我我该怎么办呢？我如果想用这个实例怎么办，我对外呢提供一些方法，那这个方法呢，就是get instance，然后有任何人想用我这个对象的时候都得这么写。me01.get instance me01.get instance，当然这哥俩呢，用的拿到的一定是同一个对象啊，所以最后我们判断M1到M2一定是等于出，这是单立的概念。来还有没还有没有人不明白的，这就是单例。嗯，给个高并发的单例看，看来这个就是高并发的单例。这是最简单的写法，也是能支撑高并发的，也是能保证单力的，所以一般的情况下，没事儿的时候就用这个。

不过有的人呢，他是属于喜欢挑毛病的人。嗯，你懂吗？他是喜欢挑毛病的人，什么叫喜欢挑毛病的人呢？比如说处女座。双鱼座。巨蟹座。和其他的九个星座，这些都是喜欢挑毛病的人，OK，开个玩笑啊，然后呢，呃，挑毛病的时候他是这么挑的，他说你这个对象呢，我还没有用到你的时候，什么叫我还没有用到你啊，就是我还没有调这get instance，你老人家二话不说，先占了块空间，我内存里头要是。弄出一块空间来，我还没用到你呢，还没没叫你呢，你先进来给我，把这个地儿给我粘了，给我坐在这儿了，太讨厌了，能不能等我用你的时候你再进来，等我用到你的时候你再给我拗可以吗？所以就诞生了这种写法，这种写法非常简单啊，看这里，呃，依然是这个get instance方法，等你我刚开始的时候不把它出来，等你调用get的时候，我再把你出来，我当然这时候我要做个判断。

哎，你是不是依然为空呢，你还没进来呢，对不对，没进来的时候我就把你拧出来，等你进来了，我直接拿来用就行了，好，这是第二种写法，第一种写法呢，叫恶汉式，就上来不二话不说，先吃了，这种呢叫懒汉式，什么时候用我的时候，什么时候我才进来。好吧。呃，但是这种方法呢，也有他的毛病，毛病在哪里？毛病就在于多线程访问的时候，它依然会产生好多个新对象，为什么第一个线程来了，看诶，等空吗？等空，第一个线程暂停，第二线程来了，等空吗？依然等空，结果第一个线程继续运行，扭了个对象，第二线程继续运行，又扭了个对象，所以有可能你拿到的不是同一个对象，保证不了单立，这是他的毛病，在多线程情况下保证不了单立。

呃，这块能能get到的，给老师扣个一可以继续吗？嗯，比较简单啊，怎么解决？解决办法非常的简单了，就是你加一个synchronized synchronize的概念是什么？Snchize的概念是当我持有这把锁执行下面这个操作的时候，所有其他线程必须等，得等我执行完了，你才能够顺序执行，所以把多线程改成了单线程。彩票了，对啊。这就是白羊座的特点。太挑了，嗯，好看这里啊，所以这个是。当然，就作为这个S来说，这把锁又有人挑毛病。嗯。现在是天秤座的人过来挑毛病了，他说这这个，万一我里边写了很多业务逻辑，你在锁定这些代码的时候，把我这些没有必要锁定的业务逻辑也给锁定了，你这个锁的力度。

好，这个东西呢，叫锁的力度。这个锁的力度太粗了。太粗了，不够优雅。对吧，你看天秤只看优不优雅，你太粗了，不够优雅，所以能不能把这个锁的力度给它细化。好。所以就诞生了后面这种写法，这个写法也很简单，看这里，我上来之后get instance方法，我先判断哥们儿，你是不是等空了，你还没进来，我上锁。我不会把整整个锁上，在我整个方法上，所以呃，我判断你为空的时候，我再上锁，我上完锁把你给扭出来，扭出来之后呢，我锁就释放了。好，能看懂这意思啊，这就叫锁的力度给细化了。这是天秤座的写法。

后来天蝎座的人过来了。他阴用阴险。狡诈。黑暗的眼神盯了一会儿，说，有毛病。毛病在哪儿？还告诉我毛病在哪儿。这个东西能保证只有一个多线程访问的时候真的只有一个实例吗？能不能？还是不能。为什么呀，我不是上锁了吗？哎，我不是上锁了吗？还是不能。我们先来证明它一下，好吧，下面我起了100个线程，在这100个线程里边，嗯。我掉了他的get instance，然后呢，打印它的hash code，如果是同一个hash code一定是一样的，我们跑一下。好，看这里你会发现肯定不是同一个啊，这是这就呃，说明了多线能底下有问题，为什么会长出我题，你们分析一下。

这个特别简单，第一个线程来了，判断哥们儿你是等空，好，第一个线程在这停了，第二线程来了，哥们儿你依然为空，然后第二线程上锁。有对象解锁。好，第一个线程继续运行。他能上锁吗？当然可以，因为你第二个线程已经解锁了，我当然可以上，所以他又来一遍上锁。拗对象解锁，这哥俩呢，拗了俩对象。不是同一个。好嘞。所以这个方式依然有问题，因此就诞生了这种写法，这种写法我希望大家背过，这种写法希望大家背过，注意啊，这种写法呢，并不是一定是在单例里面，在很多很多的程序里面都是这种写法，这个写法是这样来做的，就是我上来先判断哥们儿诶。你是不是等空了，如果你等空。

上锁，上完锁之后我再判断一遍，你是不是依然为空？哥们儿，你是不是依然为空？如果你依然为空，说明我在上锁的过程中，另外一个线程没有把你给扭出来。这样我就保证了多线程的安全性，数据的一致性。OK。再看一遍，上来先判断是不是等空，如果等空上锁，上完锁之后我再检查一遍你哥们，你是不是在我上锁的这个过程之中没有被别人改变过，那么这个时候你依然为空。Very good，这个叫依然为空。然后这时候我就把它扭出来。嗯。当然这是这种呢，就叫做DC。DCL什么意思呀？叫double check lock。叫呃，两次检查中间加了一个lock啊，这检查一次，哎，Lock一下，这检查又一次，这叫DC，这样就保证了整个数据的一致性，这块没问题吧，叫双双重判定，好这写法能get到的来给老师扣个一。

好，当然这种写法呢，大家伙呢，会会有好多好多的问题，我给你讲几个听啊，讲的比较好玩的听。嗯，讲的比较好玩的，听啊听我说。第一个问题呢？总有同学会问。这外面这层判断有必要吗？我上来直接上锁再判断，等空不就完了吗？其实如果说你上来直接上锁的话，这个判断甚至都不需要。呃。啊，这个判断得需要，Sorry，这个判断得需要，对不起啊，就是说呃，如果你呃外面这层判断给去掉的话。它会产生什么问题啊。外面这层判断如果要去掉的话。

会产生效率变低的问题，外面这层判断是会提高效率的，举个最简单例子就行了。上锁锁竞争这件事情是需要消耗很大资源的。如果说判断需要一个纳秒，所竞争这个没有100个纳秒肯定拿不下来。所以这句话和这句话相比，这句话执行起来速度特别慢，那么听我说你你有1万个线程，这其中呢，只有一个线程把这个对象给溜出来了，另外所有的线程如果不不写这个判断。是不都得这9999个县城都得去有一个所竞争的执行过程啊。所以。外面这层判断是必须的。这部分叫提高效率，用。来get到的老师扣个一。嗯。

好嘞。呃，理解了这个问题之后呢，我们来来聊第二个问题啊，第二个问题也特别好玩。第二个问题是你这个有的同学不知道有没有同学想到过老师，会不会发生这样一种情形呢？这样一种情形就是。我首先判断它等空。然后我上锁。但是在我上完锁之后的这段时间里头。有一个哥们儿把他给拗了出来，另外一个哥们儿把他又制为空。能理解吗？就这哥们儿呢，原来是空置，但是呢，哎，原来是个空置，有哥们把它给拗了，拗完用完了，用完了之后又把它设为空了，如果我们程序随意写的话。是完全有可能产生这种情况的。有没有可能？是不是录播，对，就是录播，嗯，作为一个985的学生没错。

有可能吗？有可能有同学跟我抬杠说，老师这上锁了，没可能。上锁代码和不上锁代码，人家有有那种不上锁代码，有可能做这件事。为啥还能变为no？这不废话，你直接写instance等于no，它不就变成no了吗？对，录播还当人工智能没错，嗯。这还用问？好，这种呢，其实是其实是一个著名的问题啊，这个问题叫ABA问题。就是在我上锁的过程中，有可能别人呢，把我这个值，我期望它确实是个A值，哎，但是呢，却确实是望它依然为空，但是呢，这个值呢，有可能是中间产生了变化的，也有从为空变为扭出来，对象修改里面值又又设为空，当然其实如果中间有这么一个过程，对我们来说不影响操作。

也没关系。但如果影响呢？如果影响的话，你就得干另外一件事，得加版本号啊，你举个最简单例子啊，举个最简单例子。你你你，你跟你女朋友分手了是吧？啊，你，你走了，去寻找你自己的幸福，你女朋友在这里一个人黯然哭泣。呃，当你回来再去访问她的时候，你发现你女朋友依然是你的那个女朋友。但是。如果你给你女朋友加了一个版本号的话。实际上你会发现。在你走的时候，脑门上写了个1.0，在你回来的时候，脑门上写了是个99.0，它中间经历了一些故事。这就叫AB bbbbb BA a问题。那当然，如果你不在乎中间这个过程，其实也没关系。啊。该到了吗？当然这是那个另外一个概念，就是所里面的CAS，经常被问到的问题，就是ABA问题，这里面其实也有，但是只不过这套代码呢，只有我们自己去访问，也没有别的地儿说访问这个instance，所以这块其实是不存在这个问题的啊，是拓展一下好吧。

好，我们可以继续吗？嗯。嗯。好了。好，我们继续讲到这儿，很多同学可能已经忘了我的问题了，不知道大家有没有印象，都忘了我的问题了是吧？这问题是啥来着？就是这个东西啊，要不要加条。我靠，好，我讲明白DC了，下面我们要讲条的问题了，好好听，好好听。结论是肯定是要要的，为什么要，关键是为什么要DCL你们记住了，Volatile你们记住了，对吧？

现在这俩哥们为什么要结合起来呢？看这里。还得要解释一个小问题。看这里来这么一个这个小程序，哇，这小程序好难跑一下。这还有个throws exception去掉。来这么一小程序啊。来这小程序，能看懂的给老师扣个一。OK。小程序能看懂的给老师扣个一。Object object，有的同学说，老师，你逗我玩呢。哎，这东西呢，有它背后的含义。我们下面就来看一看，我们都知道啊，作为一个Java程序来说，它是解释执行的，这个这哥们呢，执行的时候呢，会被翻译成为class文件啊，这个肯定是大家都知道，那么这个class文件里面装的是什么东西呢？装的是JVM级别的汇编语言，就是它叫做二进制码by code二进制码，那么实际上呢，Java虚拟机呢，它是一个虚拟的一台机器。

作为英特尔的机器，它有它的汇编语言，作为Java虚拟机也有它的统一的汇编语言。好，这个语言是什么呢？就是二级制码的语言，就叫做code，我们可以观察一下这句话，执行完成之后的code view。Code。看着你。找到我们的main函数，Main，看它的code。拖过来。注意看啊，这里就是这个code，就是我们这句话等于new code，这个by code呢，大概有这么五条指令构成，分别叫new，叫duplicate，叫invo special，叫a store和return，呃，这几条指令呢。

这字字数太小了。我我给你复制到这里，好吧，复制到这里。好，大家注意看啊。呃，基本上我们要拗一个对象的时候，比如说我们这有克拉斯。那它呢，由于常见变量小M，我们要复制这个，因为六这个对象的时候这么写，T，小T等于6T。这个大家都知道啊，这里还有一个指针，就是这个引用这个小T，然后它会指向拗出来的一大块对象，就是这个大T。好，那真正拗的过程呢，是由这几步构成的。是由下面这几步构成。下面这几步呢，主要的有这么几步，New指令，In special指令和store指令，Duplicate跟这没关系，Return跟这个关系也不大。

所以我们主要看这三条指令，这三条指令是怎么执行的。New指令是申请内存。就是说这个对象到底占多大个，我先把这块内存给申请了，第二我先占一下。但是需要大家注意的是，一旦你申请了这块内存之后，它里边是有个成员变量的，这个成员变量是M，那么这个M的值是几呢？需要注意，这个M的值是零，M值是零。因为你还没有调用下面这条指令，这条指令叫in special，叫构造方法调用，调用构造方法只有调用完这条指令之后，这个M的值才会变成八。而最后这条指令A是从这个小T和我们这个对象建立关联，再来看一遍啊，再来看一遍就是六个这个对象在底层执行的时候，实际上它是比较复杂的，怎么怎么复杂呢，看这里。

当我们执行到60条指令的时候。它是申请这块内存，内存里面先把这个M设为零，它叫这个叫成员变量的默认值。清零。然后。调用到special构造方法的时候，才会把这个默认值变成初始值，变成八。调用a store的时候才会建立关联，所以它有三步构成，默认值、初始值，建立关联。好，这三步来，能跟上的给老师扣个一。嗯，好嘞，Very good，很好。那有同学就会说了，老师你在逗我玩呢，你这东西你讲了半天也没讲的面试题呢。这跟那个volunteer有关系吗？跟DC有关系吗？我们呢，把DCL这段代码复制过来啊。

BC这段代码复制一下。好，这是我们DC的代码，把它复制一下，避免你忘了。嗯，看这里啊，这是的代码你别忘了啊。注意看注意看，嗯，需需不需要加water，必须要加，为什么要加，如果不加的话会发生什么情况，大家看这里啊，作为一个现场来说，在呃控制这个单立的时候，作为现场来说，首先上来先判断if in空。OK，看一眼，所以第一个线程它会先判断instant等空，然后第一个线程会干嘛，会上锁，上一把锁，上完锁之后呢，会拗拗对象。

好，我们我现在解释的呢，是这句话，就instance等于new manage06如果new这句话刚才咱们分析过，它有三步，构成哪三步呢？就是先申请内存。所以呢，他先申请了这块内存，注意这块内存里面这个它如果有成员变量的话，这个成员变量是一个默认值。能看懂吧，嗯。这个成员变量是一个默认值，所以它扭到一半的时候。还没有建立关联，注意。后面这两条指令发生了重排序。重排序，那咱们说说重排序这问题。后面这两个等发生重排序，重排序就会发生什么。哎，这哥俩换了个顺序。再看一遍。当我们第一个线程。

拗到一半的时候，上来之后判断为空，为空之后上锁，上完锁之后依然为空，依然为空。开始拗对象，拗到了一半的时候。Only one only one，好，六到一半的时候，扭到一半的时候，这哥俩发生重排序，还记得这哥俩的作用吗？这哥俩的A的作用是建立关联，所以当我们执行到这句话的时候。他就已经提前建立了关联。指令重买，可是提前建立关联之后呢，你就会发现。这个是一个很严重的事情，为什么？因为这个小T，第一它已经不再是空值了，它也是not now不是空值了，第二，它指向的是一个初始化一半了的对象，半初始化。能看懂吗？好，接下来第二个线程来了，我们来看第二个线程。

第二线程来了之后，第二线程也是会判断，哥们儿你是不是等空，是这样的吧，他会看看这句话啊，哥们儿你是不是等空。可是同学们告诉我，这哥们等哭吗？等不等空，刚才我们说过他不等空，不等空，我还需要上锁去扭它吗？不需要。我是不是直接就拿来用啊好，你看看他用到的这个对象的这个状态初始化了一半的对象。好，所以这哥们初始化了一半，你就拿来用了，如果这哥们里边正好记录的是你成交了多少个订单，双11啊，100万的订单啊，突然之间回零了，太棒了。太帅了，这个bug你要想调，累死你，你调不出来的。好了。我们稍微回顾一下。

我不知道你是不是能体会到，为什么这道题是年薪40万了啊，Sorry，年薪，呃，月薪月薪月薪4万了啊。同学们能体会到吗？来，能体会到的。给老师扣个一。好，我们说。