java - 为什么一个对象在线程中初始化并从 main 访问时有时为 null？

Question

当我在一个线程中创建一个新对象时，它是我给线程的对象的一个​​属性，它在主函数中保持为空(但只是没有 System.out)。我写了一个简单的问题示例，结果相同:

public class T1 {
    public T2 t2;
}
public class T2 {
    public String s;
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        T1 t1 = new T1();

        T3 thread = new T3(t1);
        thread.start();

        while(t1.t2 == null){
    //      System.out.println("null");
        }
        System.exit(0);
    }
}

public class T3 extends Thread{
    public T1 t1;

    public T3(T1 t1){
        this.t1 = t1;
    }

    @Override
    public void run(){
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        t1.t2 = new T2();
        while(true){
            System.out.println(t1.t2);
        }
    }
}

所以如果没有 System.out.println("null")，它会导致无限循环，但是当我添加这个 System.out 时，它的行为就像我怀疑的那样。如果我使用静态变量，我什至会得到相同的结果或问题。

是否有某种优化或其他我不明白的东西？或者为什么 t1.t2 总是 == null 而没有 System.out.println("null")？我认为 T1 对象及其属性(在本例中为对象 t2)将在堆上创建，它在所有线程之间共享，并且只有 t1 引用变量存储在堆栈上。所以希望有人能解释我，为什么它在没有 System.out 的情况下保持为 null ...如果线程在 while 循环之后执行，就会出现问题，这就是为什么有一个 sleep (1000)。

Answer 1

So without System.out.println("null") it results in an infinite loop, but when I add this System.out it behaves like I suspect. I even get the same result or problem if I use static variables.

如果一个线程正在更新另一个线程正在读取的值，则必须存在某种内存同步。当您添加 System.out.println(...) 时，它使用底层 PrintStream，这是一个同步类。所以调用 println(...) 是同步线程之间的内存。

这里有一些关于 memory synchronization from Oracle 的有用信息.

您应该将 volatile 添加到 T2 t2; 字段以使对 t2 的更新在线程之间可见。

这里真正的问题是，对于现代多 CPU(和核心)硬件，每个 CPU 都有自己的高速内存缓存。现代操作系统和 JVM 软件利用这些物理(和虚拟)CPU 来安排线程同时并行运行。这些缓存是线程性能的关键部分。如果每次读取和写入都必须转到中央存储，您的应用程序的运行速度将慢 2 倍以上。内存同步刷新缓存，以便本地写入写入中央存储，本地缓存读取被标记为脏，因此必须在必要时从中央存储重新读取。