java:类初始化时对同一个类的静态字段进行初始化

Question

看起来死锁发生在启动应用程序的过程中。我有 jstack 文件，其中我发现一个线程调用 TariffModelManager. 方法，还有其他多个线程调用 TariffModelManager.getInstance() 方法。TariffModelManager 的代码如下:

public class TariffModelManager{
    ...
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = TariffModelManager.getInstance();
    ...
    private static volatile TariffModelManager _instance;

    private TariffModelManager(){}

    public static TariffModelManager getInstance() {
        if(_instance == null) {
            synchronized(TariffModelManager.class) {
                if(_instance == null) _instance = new TariffModelManager();
            }
        }
        return _instance;
    }
    ... 
}

我认为，通过调用 getInstance() 方法来初始化静态字段是一个明显的错误，在该方法中检查了另一个字段 (_instance)，代码如下所述，但实际发生了什么？

1. 类初始化时，静态字段从上到下初始化；
2. 我们正在尝试初始化“tariffModelManager”字段...
3. 调用方法 getInstance()，检查 _instance 字段(但它未初始化!)；
4. 然后我们必须执行这个类的构造函数；
5. 如果_instance字段已经在构造函数中初始化，是否可以在静态字段初始化序列中设置为null？

我的问题不是如何解决这个问题，而是描述这段代码执行时到底发生了什么!

更新: Here我找到了详细的类初始化过程，但仍然不清楚，“tariffModelManager”和“_instance”字段是按什么顺序初始化的。

谢谢!

Answer 1

您可以通过在两个静态字段上放置字段断点来验证发生了什么。

我稍微修改了你的示例:

class TariffModelManager {
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = TariffModelManager.getInstance();
    private static volatile TariffModelManager _instance = new TariffModelManager();

    private TariffModelManager() {
        System.out.println("From Constructor: " + this);
    }

    public static TariffModelManager getInstance() {
        if (_instance == null) {
            synchronized (TariffModelManager.class) {
                if (_instance == null) {
                    _instance = new TariffModelManager();
                    System.out.println("Creating new instance: " + _instance);
                }
            }
        }
        return _instance;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TariffModelManager.getInstance();

        System.out.println("tariffModelManager: " + TariffModelManager.tariffModelManager);
        System.out.println("_instance: " + TariffModelManager._instance);
    }
}

这是输出:

From Constructor: TariffModelManager@ea4a92b
Creating new instance: TariffModelManager@ea4a92b
From Constructor: TariffModelManager@3c5a99da
tariffModelManager: TariffModelManager@ea4a92b
_instance: TariffModelManager@3c5a99da

首先初始化静态字段tariffModelManager。当调用 getInstance 方法时，_instance 为 null - 即默认值且尚未初始化。然后在该方法中对其进行初始化，并将值也分配给 tariffModelManager。然后根据静态初始化顺序再次重新初始化:Next, execute either the class variable initializers and static initializers of the class, or the field initializers of the interface, in textual order, as though they were a single block.

这很有趣，因为

class TariffModelManager {
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = _instance;
    private static volatile TariffModelManager _instance = new TariffModelManager();

    private TariffModelManager() {
        System.out.println("From Constructor: " + this);
    }

    public static TariffModelManager getInstance() {
       return _instance;
    }
}

是无效的 java，但静态方法为您提供了一种“解决”它的方法(好吧 tariffModelManager 将为 null，不是真正想要的，但仍然可以编译):

class TariffModelManager {
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = getInstance();
    private static volatile TariffModelManager _instance = new TariffModelManager();

    private TariffModelManager() {
        System.out.println("From Constructor: " + this);
    }

    public static TariffModelManager getInstance() {
       return _instance;
    }
}