13

我正在阅读一篇文章，其中实际上谈到了双重检查锁定，但我对作为示例的代码中更基本的失败感到惊讶。那里指出，实例的初始化（即在构造函数返回之前写入实例变量）可能会在对实例的引用写入共享变量（在下面的例子）。

Foo使用以下 class 定义，一个线程正在执行Foo.initFoo();，另一个线程正在执行System.out.println(Foo.foo.a);，第二个线程可能会打印0（而不是1或抛出 a NullPointerException），这是真的吗？

class Foo {
    public int a = 1;

    public static Foo foo;

    public static void initFoo() {
        foo = new Foo();
    }

    public static void thread1() {
        initFoo(); // Executed on one thread.
    }

    public static void thread2() {
        System.out.println(foo.a); // Executed on a different thread
    }
}

从我对 Java 内存模型（以及其他语言的内存模型）的了解来看，这实际上并不让我感到惊讶，但直觉强烈认为这是不可能的（可能是因为涉及对象初始化并且对象初始化似乎如此在 Java 中是神圣的）。

0是否可以在第一个线程中不同步的情况下“修复”此代码（即它永远不会打印）？

4

2 回答 2

7

调用foo = new Foo();涉及几个操作，除非您引入适当的同步以防止它发生，否则这些操作可能会被重新排序：

  1. 为新对象分配内存
  2. 写入字段的默认值 ( a = 0)
  3. 写入字段的初始值 ( a = 1)
  4. 发布对新创建对象的引用

如果没有适当的同步，步骤 3 和 4 可能会重新排序（请注意，步骤 2 必然发生在步骤 4 之前），尽管在 x86 架构上的热点不太可能发生。

为了防止它，您有几种解决方案，例如：

  • 做a最后
  • 同步访问foo（使用同步的initAND getter）。

无需深入了解 JLS #17 的复杂性，您可以阅读JLS #12.4.1关于类初始化（强调我的）：

初始化代码不受限制的事实允许构造示例，其中在评估其初始化表达式之前，类变量的值仍然具有初始默认值时可以观察到，但这样的示例在实践中很少见。（这样的例子也可以构造实例变量初始化。）Java 编程语言的全部功能在这些初始化程序中可用；程序员必须小心谨慎。这种能力给代码生成器带来了额外的负担，但无论如何都会出现这种负担，因为 Java 编程语言是并发的。

于 2013-04-15T09:07:28.260 回答
3

即使在 x86 下，也可以通过 JIT 编译器对实例初始化重新排序。但是，编写可以触发这种重新排序的代码有些棘手。关于如何重现这种重新排序，请参阅我的问题：

Hotspot JIT 编译器是否有任何可以重现的指令重新排序？

于 2016-03-11T07:54:52.373 回答