我所理解的JMM-- 2 new原子性

ゝ一世哀愁。 2023-02-28 01:57 77阅读 0赞

### 概述 ###

文本探讨构造函数是否为原子性问题。

### 案例 ###

我们首先如下代码：

public class Person {
        
       
       public int age;
        
        public Person() {
        
             age=20;
        }
    }
    
    //构造对象
    public class JavaMain {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            Person person = new Person();
        }
    }

请问`Person person = new Person();`是否为原子性操作？  
下图为`main`函数的字节码:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FmYW5taW5neWlx_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
我们可以看到构建一个类大致可以分为`4`步骤：

1.  `new`指令申请堆栈空间,并且会生成一个引用放入函数的栈帧的栈顶。
2.  `dup`复制栈顶，那么此处会在栈顶存在两个`Person`堆内存地址引用.
3.  `invokespecial` 弹窗栈顶`Person`并调用初始化函数
4.  将栈顶的剩余的`Person`引用弹窗复制到本地变量槽1中

可见一个构造一个对象并非原子性操作，那么这会带来哪些多线程问题？

public class JavaMain {
        
        static Person person;
    
        public static void main(String[] args) {
        
    
            new Thread("Thread One") {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    super.run();
                    person = new Person();
                }
            }.start();
    
            new Thread("Thread Two") {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    super.run();
                    if (person != null) {
        
                        System.out.println(person.age);
                    }
                }
            }.start();
    
        }
    }

上面会发生 `data race`(数据竞争)情况，上面的代码在极端情况可能会输出`0`.

原因`调用初始化函数`步骤 和将栈顶引用复制回`Main`的`person`发生了重排序。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FmYW5taW5neWlx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
解决方案一:  
利用`Pesron`的`age`字段使用`final`修饰.

public class Person {
        
       final public int age;
    
        public Person() {
        
            age = 20;
        }
    }

关于`final`语义后文讲解.

其他解决方案：  
1.同步锁  
2.`volatile`修饰  
3.利用`happer-before`关系防止重排序(volatile原理)  
4. 略

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FmYW5taW5neWlx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230209/dab58d4b5f774e8797c252e382aa377d.png
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