java - 对象构造后读取字段陈旧值

Question

我正在阅读 Brian Goetz 所著的“Java 并发实践”一书。第 3.5 和 3.5.1 段包含我无法理解的语句。

考虑以下代码:

public class Holder {
  private int value;
  public Holder(int value) { 
    this.value = value;
  }

  public void assertValue() {
    if (value != value) throw new AssertionError("Magic");
  }
}

class HolderContainer {
  // Unsafe publication
  public Holder holder;

  public void init() {
    holder = new Holder(42);  
  }
}

作者声明:

1. 在 Java 中，对象构造函数在子类构造函数运行之前首先将默认值写入所有字段。
2. 因此，可以将字段默认值视为过时值。
3. 线程在第一次读取字段时可能会看到陈旧的值，然后在下一次读取更新的值，这就是为什么 assertN 会抛出 AssertionError。

因此，根据文本，如果时机不巧，value = 0 是可能的；并且在下一刻值 = 42。

我同意第 1 点，即对象构造函数首先使用默认值填充字段。但我不明白第 2 点和第 3 点。

让我们更新作者代码并考虑以下示例:

public class Holder {
  int value;

  public Holder(int value) {
    //Sleep to prevent constructor to finish too early
    try {
     Thread.sleep(3000);
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
    this.value = value;
  }

  public void assertValue()  {
    if(value != value) System.out.println("Magic");
  }
}

我添加了 Thread.sleep(3000)，以强制线程在对象完全构造之前等待。

public class Tests {

  private HolderContainer hc = new HolderContainer();

  class Initialization implements Runnable {
    public void run() {
      hc.init();
    }
  }

  class Checking implements Runnable {
    public void run() {
      hc.holder.assertValue();
    }
  }

  public void run() {
    new Thread(new Initialization()).start();
    new Thread(new Checking()).start();
  }
}

例如:

1. 第一个线程初始化持有者对象
2. 第二个线程调用 assertValue

主线程运行两个线程:

1. 新线程(新初始化()).start();完整构建Holder对象耗时3秒
2. 新线程(新检查()).start();由于 Holder 对象仍未构造代码将抛出 NullPointerException

因此，无法模拟字段具有默认值的情况。

我的问题:

1. 作者对这个并发问题的理解有误吗？
2. 或者无法模拟字段默认值的行为？

Answer 1

我尝试用下面的代码来测试这个问题。

测试:

public class Test {
    public static boolean flag =true;
    public static HolderContainer hc=new HolderContainer();

    public static void main (String args[]){    
        new Thread(new Initialization()).start();
        new Thread(new Checking()).start();
    }
}

class Initialization implements Runnable {
    public void run() {
        while (Test.flag){
            Test.hc=new HolderContainer();
            Test.hc.init();
            }
    }
}

class Checking implements Runnable {
    public void run() {
        try{
            Test.hc.holder.assertValue();
        }
        catch (NullPointerException e) {
        }    
    }
}

持有人:

public class Holder {
    private int value;
        public Holder(int value) { 
        this.value = value;
    }

    public void assertValue() {
        if (value != value) {
            System.out.println("Magic");
            Test.flag=false;
        }
    }
}

class HolderContainer {
    public Holder holder;
    public void init() {
        holder = new Holder(42);  
    }
}

我从来没有得到将 value!=value 评估为 true 的程序。我不认为这能证明什么，也没有运行超过几分钟，但我希望这将是一个设计良好的测试的更好起点，或者至少有助于找出测试中的一些可能缺陷。

我试图在 Test.hc=new HolderContainer(); 和 Test.hc.init(); 之间插休眠眠，在 public Holder holder 之间; 和 public void init() { 以及 public void init() { 之后。

我还担心检查值是否为 null 或捕获 NullPoiterException 可能会过多影响计时。

请注意，目前接受的答案是 Improper publication of Java Object Reference说这个问题在 x86 架构下可能是不可能的。它也可能依赖于 JVM。