深入理解Java final变量的内存模型
对于 final 域，编译器和处理器要遵守两个重排序规则： 在构造函数内对一个 final 域的写，与随后把这个构造对象的引用赋值给一个变量，这两个操作之间不能重排序 初次读一个包含 final 域的对象的引用，与随后初次读这个 final 域，这两个操作之间不能重排序 举个例子： public class FinalExample { int i;// 普通变量 final int j;// final 变量 static FinalExample obj; public FinalExample() { i = 1;// 写普通域 j = 2;// 写 final 域 } public static void writer() {// 写线程 A 执行 obj = new FinalExample(); } public static void reader() {// 读线程 B 执行 FinalExample object = obj; int a = object.i; int b = object.j; } } 这里假设一个线程 A 执行 writer ()方法，随后另一个线程 B 执行 reader ()方法。 写 final 域的重排序规则 在写 final 域的时候有两个规则： JMM 禁止编译器把 final 域的写重排序到构造函数之外 编译器会在 final 域的写之后，构造函数 return 之前，插入一个 StoreStore 屏障，这个屏障禁止处理器把 final 域的写重排序到构造函数之外。 分析上面的代码。 write 方法，只包含一行 obj = new FinalExample();，但是包含两个步骤： 构造一个 FinalExample 对象 把对象的引用赋值给 obj 假设线程 B 当中读 obj 与读成员域之间没有重排序。那么执行时序可能如下：
写 final 域的重排序规则可以确保:在对象引用为任意线程可见之前，对象的 final 域已经被正确初始化过了，而普通域不具有这个保障。 读 final 域的重排序规则 读 final 域的重排序规则如下: 在一个线程中，初次读对象引用与初次读该对象包含的 final 域，JMM 禁止处理器重排序这两个操作(注意，这个规则仅仅针对处理器)。编译器会在读 final 域操作的前面插入一个 LoadLoad 屏障。reader() 方法包含三个操作: 初次读引用变量 obj; 初次读引用变量 obj 指向对象的普通域 j。 初次读引用变量 obj 指向对象的 final 域 i。 现在我们假设写线程 A 没有发生任何重排序，那么执行时序可能是：
上面的图可以看到对普通变量 i 的读取重排序到了读对象引用之前，在读普通域时候，该域还没被写线程 A 写入，这是一个错误的读取操作。而读 final 域已经被 A 线程初始化了，这个读取操作是正确的。 读 final 域的重排序规则可以确保:在读一个对象的 final 域之前，一定会先读包含 这个 final 域的对象的引用。在这个示例程序中，如果该引用不为 null，那么引用 对象的 final 域一定已经被 A 线程初始化过了。 如果 final 域是引用类型 如果 final 域是引用类型，写 final 域的重排序规则对编译器和处理器增加了如下约束： 在构造函数内对一个 final 引用的对象的成员域的写入，与随后在构造函数外把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量，这两个操作之间不能重排序。 如下代码例子： public class FinalReferenceExample { final int[] intArray; static FinalReferenceExample obj; public FinalReferenceExample() { intArray = new int[1];// 1 intArray[0] = 1;// 2 } public static void writerOne() {// A线程执行 obj = new FinalReferenceExample(); // 3 } public static void reader() {// 写线程 B 执行 if (obj != null) { // 4 int temp1 = obj.intArray[0]; // 5 } } } 假设首先线程 A 执行 writerOne()方法，执行完后线程 B 执行reader 方法，JMM 可以确保读线程 B 至少能看到写线程 A 在构造函数中对 final 引用对象的成员域的写入。 避免对象引用在构造函数当中溢出 代码如下： public class FinalReferenceEscapeExample { final int i; static FinalReferenceEscapeExample obj; public FinalReferenceEscapeExample() { i = 1;// 1 obj = this;// 2 避免怎么做！！！ } public static void writer() { new FinalReferenceEscapeExample(); } public static void reader() { if (obj != null) {// 3 int temp = obj.i; // 4 } } } 假设一个线程 A 执行 writer()方法，另一个线程 B 执行 reader()方法。 这里的操作 2 使得对象还未完成构造前为线程 B 可见。即使这里的操作 2 是构造函数的后 一步，且即使在程序中操作 2 排在操作 1 后面，执行 read()方法的线程仍然可能无 法看到 final 域被初始化后的值，因为这里的操作 1 和操作 2 之间可能被重排序。 在构造函数返回前，被构造对象的引用不能为其他线程可 见，因为此时的 final 域可能还没有被初始化。在构造函数返回后，任意线程都将 保证能看到 final 域正确初始化之后的值。
