final的安全发布

final的安全发布

两个关键字"发布""安全"

所谓发布通俗一点的理解就是创建一个对象,使这个对象能被当前范围之外的代码所使用

比如Object o = new Object();

然后接下来使用对象o

但是对于普通变量的创建,之前分析过,大致分为三个步骤:

1、分配内存空间

2、将o指向分配的内存空间

3、调用构造函数来初始化对象

这三个步骤不是原子的,如果执行到第二步,还没有进行初始化,此时对象已经不是null了,如果被其他代码访问,这将收获一个错误的结果。

或者说对象尚未完全创建就被使用了,其他线程看到的结果可能是不一致的,这就是不安全的发布

根本原因就是JVM创建对象的过程涉及到分配空间、指针设置、数据初始化等步骤,并不是同步的,涉及到主存与缓存、处理器与寄存器等,可见性没办法得到保障

所以说,什么是安全发布,简单理解就是对象的创建能够保障在被别人使用前,已经完成了数据的构造设置,或者说一个对象在使用时,已经完成了初始化。

不幸的是,Java对此并没有进行保障,你需要自己进行保障,比如synchronized关键字,原子性、排他性就可以做到这一点

不安全的发布实例

怎么保障安全发布?有几种方法:

一种是刚才提到的锁机制,通过加锁可以保障中间状态不会被读取

另外还有:

1、借助于volatile或者AtomicReference声明对象

2、借助于final关键字

3、在静态初始化块中,进行初始化(JVM会保障)

4、将对象引用保存到一个由锁保护的域中

5、借助AtomicReference

很显然,对于锁机制,那些线程安全的容器比如ConcurrentMap,也是满足这条的,所以也是安全发布

对于final,当你创建一个对象时,使用final关键字能够使得另一个线程不会访问到处于"部分创建"的对象

因为:当构造函数退出时,final字段的值保证对访问构造对象的其他线程可见

如果某个成员是final的,JVM规范做出如下明确的保证:

一旦对象引用对其他线程可见,则其final成员也必须正确的赋值

所以说借助于final,就如同你对对象的创建访问加锁了一般,天然的就保障了对象的安全发布。

对于普通的变量,对象的内存空间分配、指针设置、数据初始化,和将这个变量的引用赋值给另一个引用,之间是可能发生重排序的,所以也就导致了其他线程可能读取到不一致的中间状态

但是对于final修饰的变量,JVM会保障顺序

不会在对final变量的写操作完成之前,与将变量引用赋值给其他变量之间进行重排序,也就是final变量的设置完成始终会在被读取之前

final除了不可变的定义之外,还与线程安全发布息息相关

借助于final,可以达到对象安全发布的保障,只需要借助于final,不在需要任何额外的付出,他能够保障在多线程环境下,总是能够读取到正确的初始化的值

所以,如果你不希望变量后续被修改,你应该总是使用final关键字

而且,很显然在某些场景下,final也可以解决一定的安全问题

实例

使用synchronized锁的时候,作为锁的对象最好要加上final修饰符,因为可能线程会改变锁变量持有的具体的对象。

demo如下:

public class Test02 {

static Object lock = new Object();

复制代码
public static void main(String[] args) {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        lock = new Object();
        synchronized (lock) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(5);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("A");
            }
        }
    });

    Thread t2 = new Thread(() -> {
        lock = new Object();
        synchronized (lock) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(5);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("B");
            }
        }
    });

    t1.start();
    t2.start();
}

}

但是要是把锁改成final的。代码如下:

复制代码
public class Test02 {
    static final Object lock = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
//            lock = new Object(); // 编译出错,final不能修改
            synchronized (lock) {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    try {
                        Thread.sleep(5);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("A");
                }
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
//            lock = new Object();
            synchronized (lock) {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    try {
                        Thread.sleep(5);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("B");
                }
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

实例参考:https://juejin.cn/post/7104070219806539806

原理参考:https://www.cnblogs.com/noteless/p/10416678.html

相关推荐
凌波粒4 分钟前
MyBatis完整教程IDEA版(2)--ResultMap/注解/一对多/多对一/lombok/log4j
java·intellij-idea·mybatis
蓝-萧10 分钟前
【玩转全栈】----Django基本配置和介绍
java·后端
priority_key11 分钟前
排序算法:堆排序、快速排序、归并排序
java·后端·算法·排序算法·归并排序·堆排序·快速排序
网安小白的进阶之路30 分钟前
A模块 系统与网络安全 第四门课 弹性交换网络-5
网络·安全·web安全
汤姆yu1 小时前
基于SpringBoot的动漫周边商场系统的设计与开发
java·spring boot·后端
皮皮林5511 小时前
快速解决 Maven 版本冲突指南 !
java·maven
灰小猿2 小时前
Spring前后端分离项目时间格式转换问题全局配置解决
java·前端·后端·spring·spring cloud
算法与编程之美2 小时前
理解Java finalize函数
java·开发语言·jvm·算法
怕什么真理无穷2 小时前
C++面试4-线程同步
java·c++·面试
lkbhua莱克瓦242 小时前
Java基础——常用算法5
java·开发语言·笔记·github