JMM保证了对对象的最终作为字段和非最终引用。

Question

我试着理解最后一个领域的语义。

让研究代码：

public class App {

    final int[] data;
    static App instance;

    public App() {
        this.data = new int[]{1, 0};
        this.data[1] = 2;
    }


    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                instance = new App();
            }
        }).start();

        while (instance == null) {/*NOP*/}
        System.out.println(Arrays.toString(instance.data));
    }
}

我有一些问题：

1. jmm是否保证，如果应用程序终止，那么它会输出1,2？
2. 在循环终止后，jmm是否保证instance.data不为空？

P.S.我不知道如何使标题正确，请随时编辑。

附加内容

如果我们替换：

public App() {
    this.data = new int[]{1, 0};
    this.data[1] = 2;
}

使用

public App() {
    int [] data = new int[]{1, 0};
    data[1] = 2;
    this.data = data;    
}

另外，我想知道在我的示例中，如果用final替换易失性，wjat将是什么样子。

因此，我想得到关于4个新案例的解释。

Answer 1

是的，带着渔获物。您将在循环之后重新读取instance变量，而且由于这两种读取都是动态的，退出循环并不能保证循环后读取非null引用。

由于这个问题不是问题的主题，请进行以下更改：

App instance;
while((instance=App.instance) == null) {/*NOP*/}
System.out.println(Arrays.toString(instance.data));

然后，如果应用程序终止，它将输出[1,2]。问题是，final字段语义适用于整个构造函数，数组引用写入该字段的确切时间与此无关。这还意味着，在构造函数中，重新排序是可能的，因此，如果this引用在构造函数完成之前转义，则所有保证都是无效的，无论this是在程序顺序写入之前还是之后转义。因为在您的代码中，this不会在构造函数完成之前转义，所以应用了保证。

请参阅字段语义

当构造函数完成时，对象被认为是完全初始化的。只有在对象被完全初始化后才能看到对对象的引用的线程，保证看到该对象的final字段的正确初始化值。

注意，它引用的是完全初始化的状态，而不是对特定final字段的写入。这一点也将在下一节第17.5.1节中讨论。

设o是对象，c是o的构造函数，其中写入了final字段f。当c正常或突然退出时，o的final字段f会发生冻结作用。

如果将变量更改为volatile，则几乎没有任何保证。volatile字段建立了对该变量的写入与后续读取之间的关系之前发生的情况，但经常被忽略的关键点是“后续”一词。如果App实例发布不当，如您的示例中所示，则无法保证主线程对instance.data的读取将是后续的。如果它读取null引用(这现在是可能的)，那么您就知道它不是后续的。如果它读取一个非null引用，您知道它是字段写入之后的，这意味着您保证在第一个槽中读取1，但是在第二个槽中，您可以读取0或2。

如果您想从障碍和重新排序的角度来讨论这一点，volatile写到data保证所有以前的写入都已提交，这包括将1写入到第一个数组槽，但它不能保证后续的非volatile写入不会提前提交。因此，仍然有可能在App写入之前执行不适当的volatile引用发布(尽管这种情况很少发生)。

如果将写入移至构造函数的末尾，则一旦看到非null数组引用，所有以前的写入都是可见的。对于final字段，不需要进一步讨论，如上所述，构造函数中写入的实际位置与此无关。对于volatile情况，如前所述，不能保证读取非null引用，但是当您读取它时，所有以前的写入都已提交。知道new int[]{1, 0};表达式被编译成相当于hiddenVariable=new int[2]; hiddenVariable[0]=1; hiddenVariable[1]=0;的表达式可能会有所帮助。将另一个数组写入放在其构造之后，但在数组引用到字段的volatile写入之前，不会更改语义。