Java对象参考的发布不正确

Question

以下示例摘自Brian Goetz第3章第3.5.1节的“实践中的Java并发性”一书。这是对象发布不当的示例

class someClass {
    public Holder holder;

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

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

  public void assertSanity() {
    if (n!=n)
      throw new AssertionError("This statement is false");
  }
}

它说，持有人可能以不一致的状态出现在另一个线程上，而另一个线程可以观察到部分构造的对象。怎么会这样 您能否使用以上示例给出一个方案？

它还继续说，在某些情况下，线程在第一次读取字段时可能会看到过时的值，而在下次读取时可能会看到最新的值，这就是为什么assertSanity会引发Assertion
Error的原因。如何抛出assertionError？

从进一步的阅读来看，解决此问题的一种方法是通过使变量’n’为最终变量来使Holder不可变。现在，让我们假设Holder不能免疫，而实际上是不可变的。为了安全地发布此对象，我们是否必须使持有人初始化为静态并将其声明为volatile（静态初始化和volatile或只是volatile）？就像是

public class someClass {
    public static volatile Holder holder = new Holder(42);

}

感谢您的帮助。

Answer 1

您可以想象对象的创建具有许多非原子功能。首先，您要初始化和发布Holder。但是，您还需要初始化所有私有成员字段并发布它们。

那么，JMM没有规则来进行写入和发布holder成员字段-
在发生字段写入之前holder发生initialie()。这意味着即使holder不为null，成员字段对其他线程仍不可见是合法的。

您可能最终会看到类似

public class Holder{
    String someString = "foo";
    int someInt = 10;
}

holder可能不为null，但someString可以为null，someInt可以为0。

据我所知，在x86架构下这是不可能发生的，但在其他情况下可能并非如此。

因此，下一个问题可能是Why does volatile fix this?
JMM说的是，在volatile存储之前发生的所有写操作对于volatile字段的所有后续线程都是可见的。

因此，如果holdervolatile是可变的，并且您看到holder不为null，则基于volatile规则，将初始化所有字段。

为了安全地发布此对象，我们是否必须将持有人初始化设为静态并将其声明为volatile

是的，因为正如我提到的，如果holder变量不为null，那么所有写操作都是可见的。

如何抛出assertionError？

如果一个线程注意到holder不为空，并且assertionError在进入该方法并n在第一次读取时调用0（默认值），则第二次读取n现在可以看到第一个线程的写入。