即时编译器如何优化Java并行流？

Question

不久前有人问了一个有趣的问题：

Can (a == 1 && a == 2 && a == 3) evaluate to true in Java?

我决定证明使用Java8流API（确切地说是并行流）是可能的。以下是我的代码，它在非常罕见的情况下工作：

class Race {
    private static int a;

    public static void main(String[] args) {
        IntStream.range(0, 100_000).parallel().forEach(i -> {
            a = 1;
            a = 2;
            a = 3;
            testValue();
        });
    }

    private static void testValue() {
        if (a == 1 && a == 2 && a == 3) {
            System.out.println("Success");
        }
    }
}

然后我想，也许是因为潜在的JIT编译器优化？因此，我尝试使用以下VM选项运行代码：

-Djava.compiler=NONE

我禁用了JIT，成功案例的数量显著增加！

即时编译器如何优化并行流，以便优化可能会影响上述代码的执行？

Answer 1

溪流并不重要。同样的效果也可以用两个简单的线程来观察，就像这个答案一样。

当a不是volatile时，JIT编译器可以优化（实际上是这样的！）连续赋值。

    a = 1;
    a = 2;
    a = 3;

转化为

    a = 3;

此外，JIT编译器还优化了if（a==1）的

  # {method} {0x000000001e142de0} 'lambda$main$0' '(I)V' in 'Race'
  # parm0:    rdx       = int
  #           [sp+0x20]  (sp of caller)
  0x00000000052eb740: sub     rsp,18h
  0x00000000052eb747: mov     qword ptr [rsp+10h],rbp  ;*synchronization entry
                                                ; - Race::lambda$main$0@-1 (line 8)

  0x00000000052eb74c: mov     r10,76b8940c0h    ;   {oop(a 'java/lang/Class' = 'Race')}
  0x00000000052eb756: mov     dword ptr [r10+68h],3h  ;*putstatic a
                                                ; - Race::lambda$main$0@9 (line 10)

  0x00000000052eb75e: add     rsp,10h
  0x00000000052eb762: pop     rbp
  0x00000000052eb763: test    dword ptr [3470000h],eax
                                                ;   {poll_return}
  0x00000000052eb769: ret

除了方法prologue和eplilogue外，只有一条指令存储值3：

  mov     dword ptr [r10+68h],3h  ;*putstatic a

因此，一旦编译了该方法，System.out.println就永远不会发生。当您看到“成功”时，这些罕见的情况会发生在解释过程中，此时代码尚未JIT编译。