JAVA并發-DCL與JMM

首先必須聲明，[color=red]在volatile出現之前，錯誤的DCL代碼如下。在volatile出現之後，正确的DCL代碼如下[/color]。代碼如下：

[color=red]我們來剖析錯誤的代碼：[/color]

在錯誤的DCL代碼中，代碼行mark在JVM中有2種可能的執行順序（JVM會對一些沒有依賴要求的指令重排序。[color=blue]關于重排序，在下文中進行說明[/color]），分别為：

//第一種執行順序
mem=allocate()
mem.initial()
instance=mem

//第二種執行順序
mem=allocate()
instance=mem
mem.initial()
           

假設現在有2個線程a和b，線程a執行到mark行語句并按照第二種執行順序執行完instance=mem指令。此時線程b執行getInstane方法會直接傳回一個非空的instance，但是這個instance可能是未被完整建立的。這個時候，DCL就出問題了。這就是大家對DCL口誅筆伐的原因。由此可見，[color=red]錯誤的DCL的真正問題就在于：在沒有同步的情況下讀取一個共享變量，可能讀到不完整的執行個體。[/color]也就是說，不在同步代碼塊中的if(instance==null)代碼可能讀取到不完整的instance執行個體。

為了解決類似DCL中出現的問題，[color=red]JAVA在JMM中(JAVA記憶體模型)定義了一系列Happens-Before關系。如果兩個操作之間缺少Happens-Before關系，那麼JVM就可以對它們任意的重排序。[/color]比如volatile變量規則規定：對volatile變量的寫入操作必須在對該變量的讀操作之前進行。這就是DCL在使用volatile之後變得正确的原因。

[color=blue]重排序：[/color]

下面的代碼可能的輸出結果有：<1,1><1,0><0,1><0,0>這四種，首先，兩個線程的先後執行順序不同，可能one先（結果是<0,1>），可能two先（結果是<1,0>），可能one和two交替執行（結果是<1,1>）；其次，由于每個線程内部的各個操作之間不存在依賴性，是以這些操作可以重排序（結果可能為<0,0>）。可見，[color=red]記憶體級别的重排序會令程式變得不可預測，是以需要正确的使用同步，以使程式滿足JMM要求的可見性規則。[/color]