程序员久经沙场的“领悟”！DCL不再是误解，带你看懂Java内存模型
2023-12-25 20:30:15
误区一：DCL必定安全
网上关于Java DCL的争论由来已久，不少文章声称DCL是安全的，只要你按照教科书上的步骤去做，就能高枕无忧。然而，事实并非如此。
DCL的安全与否取决于Java内存模型。Java内存模型是一套规则，定义了Java程序中共享变量的可见性和有序性。如果Java内存模型没有提供足够的保证，那么DCL就可能失败。
误区二：volatile可以解决DCL问题
volatile是Java中一个非常重要的，它可以保证共享变量的可见性。因此，很多人认为只要在DCL中使用volatile关键字，就可以解决问题。
然而，volatile并不能解决DCL问题。volatile只能保证共享变量的可见性，但它不能保证共享变量的原子性。原子性是指一个操作要么完全执行，要么根本不执行，不会出现中间状态。
在DCL中，需要对共享变量进行两次检查。第一次检查是为了判断共享变量是否已经被初始化。第二次检查是为了确保共享变量在第一次检查之后没有被修改。如果共享变量在第一次检查之后被修改，那么DCL就会失败。
volatile并不能保证共享变量的原子性，因此它不能解决DCL问题。
误区三：Java内存模型太复杂，理解起来太难
Java内存模型确实很复杂，但理解起来并没有那么难。只要你掌握了几个基本概念，你就能轻松理解Java内存模型。
Java内存模型中最基本的概念包括：
- 可见性： 可见性是指一个线程能够看到另一个线程对共享变量所做的修改。
- 有序性： 有序性是指一个线程对共享变量的修改必须按照一定的顺序执行。
- 原子性： 原子性是指一个操作要么完全执行，要么根本不执行，不会出现中间状态。
只要你理解了这些基本概念，你就能轻松理解Java内存模型。
真知灼见：Java内存模型的本质
Java内存模型的本质是硬件内存模型。硬件内存模型定义了计算机硬件如何处理内存。Java内存模型基于硬件内存模型，但它对硬件内存模型进行了一些抽象，以便于程序员使用。
理解Java内存模型的最好方法之一就是从硬件内存模型开始。硬件内存模型相对简单，它只有几个基本概念：
- 缓存： 缓存是计算机中的一种高速存储器，它可以存储最近访问过的数据。
- 主内存： 主内存是计算机中的一种低速存储器，它可以存储大量数据。
- 总线： 总线是计算机中的一种连接设备，它可以将数据从一个设备传输到另一个设备。
硬件内存模型的基本工作原理如下：
- 当一个处理器需要读取数据时，它会首先检查缓存中是否有该数据。
- 如果缓存中没有该数据，处理器会从主内存中读取数据。
- 当一个处理器修改数据时，它会将修改后的数据写入缓存中。
- 当另一个处理器需要读取该数据时，它会从缓存中读取数据。
Java内存模型与硬件内存模型非常相似，但它对硬件内存模型进行了一些抽象。例如，Java内存模型将缓存抽象为线程本地内存。
理解了Java内存模型的本质之后，你就能轻松理解DCL为什么不安全。在DCL中，需要对共享变量进行两次检查。第一次检查是为了判断共享变量是否已经被初始化。第二次检查是为了确保共享变量在第一次检查之后没有被修改。
如果共享变量在第一次检查之后被修改，那么DCL就会失败。这是因为Java内存模型并不能保证共享变量的原子性。
写在最后
DCL是一个非常经典的Java编程问题。它之所以如此经典，是因为它涉及到Java内存模型这个非常复杂的概念。
理解Java内存模型需要时间和精力，但它是非常值得的。一旦你理解了Java内存模型，你就能轻松解决DCL等问题。你还能写出更加健壮、可靠的Java程序。
