最终字段是否保证字段值在不同线程中可见？

Question

我正在使用JCStress来测试最终变量。我知道可以使用final来确保在构造对象时，访问该对象的另一个线程不会看到该对象处于部分构造的状态。现在我有了一个类A.java

public class A {
    final int f;

    A() {
        this.f = 42;
    }

}

据我所知，构造函数应按如下方式执行：

A temp = <new>
temp.f = 42
<freeze value>
fv = temp

现在我正在使用下面提到的测试。

@JCStressTest
@State
public class FinalField {
    A a;

    @Actor
    public void writer() {
        a = new A();
    }

    @Actor
    public void reader(I_Result result) {
        A ta = a;
        if (ta != null) {
            result.r1 = ta.f; 
        }
    }

}

现在，为什么我看到输出中的值为0？我的CPU架构是x86，所以用负载重新排序存储也是没有意义的。我得到的输出是

           0    94,922,153     FORBIDDEN  No default case provided, assume FORBIDDEN                  
          42    48,638,587     ACCEPTABLE  Final value initialized    

另外，我发现另一件不寻常的事情是，当我将字段a声明为static时。我的产出只有42，这是为什么？

          42   299,477,390     ACCEPTABLE  Final value initialized      

Answer 1

为什么我看到输出中的值为0？

当a == null (因此result.r1保持为0)在reader()方法中时，情况就是如此。

当我宣布字段a为静态的时候。我的产出只有42，这是为什么？

您用@State注释了@State，因此JCStress为每次执行创建了一个新的FinalField实例。

如果a是FinalField中的实例字段，那么在每次执行中它最初都是null。

如果a是FinalField中的一个静态字段，那么它在所有执行过程中都是共享的，并且只有在第一次执行时才是null。

Answer 2

另一个答案已经解释了为什么您对0和static有问题。

但是，即使解决了这些问题，也很难再现部分初始化。

因此，我建议您查看一下JCStress源代码:它包含示例，其中一个示例(决赛)已经完成了您想要的操作。

Answer 3

这个解释真的很简单。result.r1的默认值是什么？r1是什么类型的？它是一个int，int的默认值是zero。因此，当这个if (ta != null)没有发生时，意味着ta是null，您的代码将什么也不做。"nothing“转换为将r1保留为其默认值--即(您现在已经知道) zero。因此，当ta == null (以及隐式a == null)时，您将r1留给0，尽管您没有显式地这样做。

解决方案是微不足道的：

@Actor
public void reader(I_Result result) {
    A ta = a;
    if (ta != null) {
        result.r1 = ta.f;
    } else {
        result.r1 = -1;
    }
}

以及：

@JCStressTest
@State
@Outcome(id = "42", expect = Expect.ACCEPTABLE, desc = "42 is OK")
@Outcome(id = "-1", expect = Expect.ACCEPTABLE, desc = "-1 is OK too")

现在，您的代码将永远不会显示0，如果您将a读取为非空，则始终将a.f读取为42。就您的理解而言，是的，一旦看到对A实例的引用，所有线程都会看到A--这是JLS的保证。