正确理解volatile与happens-before
1. 双重校验锁实现单例的问题
在延迟实现单例时，一般代码形式如下：
1 public class Foo { 2 private static volatile Foo instance; 3 4 public static Foo getInstance() { 5 //第一次检查，不锁定 6 if (null == instance) { 7 //一旦初始化，第一次检查将无法通过，不会有锁定开销 8 synchronized (Foo.class) { 9 //第二次检查，锁定 10 if (null == instance) { 11 instance = new Foo(); 12 } 13 } 14 } 15 return instance; 16 } 17 }
看起来很简单，但这里有个容易忽略的点，就是instance变量，需要用volatile修饰。
为什么？如果不加的话会有什么问题呢？
让我们把目光聚焦到第11行，初始化instance变量。这一行代码可以分解为如下3行伪代码。
memory = allocate(); //1. 分配对象的内存空间 ctorInstance(memory);//2. 初始化对象 instance = memory; //3.设置instance指向刚分配的内存地址
上面伪代码中的2和3，是可能会被重排序的，重排序后将变成如下时序：
memory = allocate(); //1. 分配对象的内存空间 instance = memory; //3.设置instance指向刚分配的内存地址，注意，此时对象未初始化。 ctorInstance(memory);//2. 初始化对象
那么在多线程并发的场景下，假设有两条线程AB同时访问这个方法，可能发生以下的访问顺序：
时间 线程A 线程B
1 分配内存空间（对应1）
2 设置instance指向内存空间（对应3）
3 判断instance是否为null
4 由于instance不为null, 不再等待进行临界区，直接访问instance引用的对象
5 初始化对象（对应2）
这样一来，B在访问instance变量时，可能由于instance未初始化而导致出现一些异常。
那么，为什么加上volatile修饰就可以避免这种情况呢？这就涉及到happens-before和volatile的语义了。
2.happens-before与volatile语义
从JDK5开始，Java使用新的JSR-133内存模型。JSR-133使用happens-before的概念来阐述操作之间的内存可见性。在JMM中，如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见，以这两个操作之间必须要有happens-before关系。这里提到的两个操作，既可以是在一个线程之内，也可以是在不同的线程之间。
与程序员密切相关的happens-before规则如下。
1）程序顺序规则：一个线程中的每个操作，happens-before于该线程的任意后续操作。
2）监视器锁规则：对一个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁。
3）volatile变量规则：对一个volatile域的写，happens-before于任意后续对这个volatile域的读。
4）传递性：如果A happens-before B，B happens-before C，那么A happens-before C.
理解volatile特性的一个好方法是把对volatile变量的单个读/写，看成是使用同一个锁对这些单个读/写操作做了同步。也就是说，对任意单个volatile变化的读/写具有原子性，但类似于volatile++这种复合操作不具有原子性。
那么上面第三条规则是怎么实现的呢？请参考：深入理解Java内存模型（四）——volatile
简单来说，就是在volatile写之后加入了一个StoreLoad屏障，防止后面的读与前面的写重排序了。这样后面的线程读到的，就是一个完整的对象。
参考：《Java并发编程的艺术》
