空指针检查的顺序

Question

这些代码来自：

http://hg.openjdk.java.net/code-tools/jcstress/file/tip/tests-custom/src/main/java/org/openjdk/jcstress/tests/volatiles/ReadAfterReadTest.java

public class ReadAfterReadTest {
    private final Holder h1 = new Holder();
    private final Holder h2 = h1;
    private static class Holder {
        int a;
        int trap;
    }
    @Actor
    public void actor1() {
        h1.a = 1;
    }
    @Actor
    public void actor2(II_Result r) {
        Holder h1 = this.h1;
        Holder h2 = this.h2;
        (*****)
        // Spam null-pointer check folding: try to step on NPEs early.
        // Doing this early frees compiler from moving h1.a and h2.a loads
        // around, because it would not have to maintain exception order anymore.
        (*****)
        h1.trap = 0;
        h2.trap = 0;

        // Spam alias analysis: the code effectively reads the same field twice,
        // but compiler does not know (h1 == h2) (i.e. does not check it, as
        // this is not a profitable opt for real code), so it issues two independent
        // loads.
        r.r1 = h1.a;
        r.r2 = h2.a;
    }
}

我不明白作者所说的突出显示(*)注释是什么意思。

Answer 1

Java spec要求在轮询它们的字段之前检查h1和h2实例是否为空，即使没有显式的NPE检查-这个功能也被称为隐式空指针检查。让我们看一下汇编代码(由JIT生成)：

0x00007f1fad2429f2: mov    %rbx,0x18(%rsp)
0x00007f1fad2429f7: mov    (%rsp),%rbx
0x00007f1fad2429fb: mov    0x10(%rsp),%rcx
0x00007f1fad242a00: mov    0x28(%rsp),%r10    ;*aload
0x00007f1fad242a05: mov    0x10(%rbx),%r11d   ;*getfield h1
0x00007f1fad242a09: mov    0xc(%r11),%edx     ;*getfield a
                                              ; implicit exception: dispatches to 0x00007f1fad242b37
0x00007f1fad242a0d: mov    %r12d,0x10(%r11)   ;*putfield trap
0x00007f1fad242a11: mov    0x14(%rbx),%r9d    ;*getfield h2
0x00007f1fad242a15: mov    %r12d,0x10(%r9)    ;*putfield trap
                                              ; implicit exception: dispatches to 0x00007f1fad242b49
0x00007f1fad242a19: mov    %r10,0x28(%rsp)
0x00007f1fad242a1e: mov    %rcx,0x10(%rsp)

其中解除对空指针的引用将导致SEGV信号到进程。VM有SEGV处理程序，它可以处理这个问题，并抛出一个适当的NullPointerException(NPE)。

这可以被认为是一个小的编译器屏障，它可以阻止一些优化，其中异常应该准确地抛出在它发生的地方。这种检查保证了代码的进一步执行不会导致NPE，因此编译器可以移动h1.a和h2.a加载，因为它不再需要维护异常顺序。

Answer 2

我认为他正在尝试提早生成NullPointerException。也就是说:如果h1或h2在这一点上为空，那么分配h1.trap = 0将抛出一个NPE。

接下来的几行解释了为什么这会有帮助：

Doing this early frees compiler from moving h1.a and h2.a loads -我认为它与编译器和JIT所做的一些优化有关。

最简单的方法是编写一个测试类，并为您尝试访问传递的变量值和不访问时的情况生成字节码，并查看差异。

或者您可以联系作者: Aleksey Shipilev (shade) @aleksey shipilev

如果你真的想理解，我认为你需要读一些关于这方面的东西：

https://www.ibm.com/developerworks/ibm/library/it-haggar_bytecode/ http://www.javaworld.com/article/2076060/build-ci-sdlc/compiler-optimizations.html