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[Java教程]Java安全发布的理解


看《Java并发编程实战》遇到如下问题

代码:

/**
* Created by yesiming on 16/11/11.
*/
public class Holder {
private int n;

public Holder(int n) {
this.n = n;
}

public void assertSanity() {
if(n != n) {
throw new AssertionError("This statment is false.");
}
}
}
疑问是:assertSanity() 方法中的判断 n != n
n它怎么就能不等于n呢,它们是同一个变量呀
解惑:设想一下场景
有2个线程 A,B
A做的操作:Holder holder = new Holder(42);
B做的操作:
if(holder != null) {
  holder.assertSantiy();
}
对于线程A的操作,jvm执行时的步骤:1.栈里生成holder引用,2.执行构造函数,在堆里生成Holder的内存空间,并且给n赋值为42,3.把holder指向堆里生成的内存空间
问题是:上面的1,2,3步骤不是按照1,2,3的顺序执行的,执行引擎对指令重排序后,可能会按照1,3,2的顺序执行,也可能是别的顺序
结果:这样就导致当holder指向了堆里的内存空间时(这时holder不是null了),但是构造函数执行尚未完成,n还没有被赋值为42。

对于线程B的操作,assertSanity()方法编译后的指令如下:

public void assertSanity();
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=3, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: getfield #2 // Field n:I
4: aload_0
5: getfield #2 // Field n:I
8: if_icmpeq 21
11: new #3 // class java/lang/AssertionError
14: dup
15: ldc #4 // String This statment is false.
17: invokespecial #5 // Method java/lang/AssertionError."<init>":(Ljava/lang/Object;)V
20: athrow
21: return
LineNumberTable:
line 14: 0
line 15: 11
line 17: 21
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 22 0 this Lo1/Holder;
}

注意看绿色部分的指令,
第一步:1: getfield #2 // Field n:I
取得n的值
第二部:5: getfield #2 // Field n:I
取得n的值
也就是说,在执行比较指令if_icmpeq之前,要让比较的两个数都进栈,然后做比较
那么,既然要进栈2次,也就可以推导出,当线程B操作第一步getField时,n没有被线程A赋值,那么这个n是0,之后,线程A修改了n的值,第二次进栈时,n的值已经是修改后的42了
这样,就会导致栈顶2个slot中的数,一个0,一个是42,必然会导致8: if_icmpeq的结果为真