.NET中双重检查锁定中对volatile修饰符的需求

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.NET中双重检查锁定中对volatile修饰符的需求

多篇文章说，在.NET中实施双重检查锁定时，您要锁定的字段应应用volatile修饰符。但是为什么呢？考虑以下示例：

public sealed class Singleton
{
   private static volatile Singleton instance;
   private static object syncRoot = new Object();

   private Singleton() {}

   public static Singleton Instance
   {
      get 
      {
         if (instance == null) 
         {
            lock (syncRoot) 
            {
               if (instance == null) 
                  instance = new Singleton();
            }
         }

         return instance;
      }
   }
}

为什么“锁（syncRoot）”无法实现必要的内存一致性？在“锁定”语句之后读取和写入都是不稳定的，这样就可以实现必要的一致性，这不是真的吗？

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2020-05-19

共1个答案

小编典典

挥发是不必要的。好吧，**

volatile用于在变量的读写之间创建内存屏障。
lock使用时，lock除了将对块的访问限制在一个线程之外，还会在内的块周围创建内存屏障。
内存屏障使之成为可能，因此每个线程都读取变量的最新值（而不是某些寄存器中缓存的本地值），并且编译器不会对语句进行重新排序。volatile不需要使用*，因为您已经锁定了。

约瑟夫·阿尔巴哈里（Joseph
Albahari）以前所未有的方式解释了这种东西。

并且一定要查看Jon Skeet的C＃实现单例指南。

update ：
* volatile导致对变量的读取为VolatileReads ，对变量的写入为VolatileWrites，这在x86和CLR上的x64上使用来实现MemoryBarrier。在其他系统上，它们可能更细粒度。

**仅当您在x86和x64处理器上使用CLR时，我的回答才是正确的。在其他内存模型中，例如在Mono（和其他实现），Itanium64和将来的硬件上，
可能是正确的。这就是乔恩在“陷阱”中的文章中针对双重检查锁定所指的内容。

为了使代码在内存模型较弱的情况下正常工作，可能需要执行以下操作之一（将变量标记为volatile，使用进行读取Thread.VolatileRead或插入对的调用）Thread.MemoryBarrier。

据我了解，在CLR（即使是在IA64上），写入也不会重新排序（写入始终具有发布语义）。但是，在IA64上，除非将其标记为易失性，否则可能会将读取重新排序为先于写入。不幸的是，我无权使用IA64硬件，因此我所说的只是猜测。

我还发现这些文章有所帮助：
http://www.codeproject.com/KB/tips/MemoryBarrier.aspx

万斯莫里森的文章（一切链接到这一点，它谈论的双重检查锁定）
克里斯brumme的文章
（所有链接到本）
乔·达菲（Joe Duffy）：双重检查锁定的残破变体

luis abreu的有关多线程的系列也很好地概述了这些概念
 http://msmvps.com/blogs/luisabreu/archive/2009/06/29/multithreading-load-and-
store-reordering.aspx

http：// msmvps。 com / blogs / luisabreu / archive / 2009/07/03 /
multithreading-introducing-memory-
fences.aspx

2020-05-19