Спецификация Java 11: 17.5. Семантика final полей

Поля, объявленные final, инициализируются один раз, но никогда не изменяются при нормальных обстоятельствах. Подробная семантика final полей несколько отличается от семантики обычных полей. В частности, компиляторы могут свободно перемещать операции чтения полей final через барьеры синхронизации и вызовы произвольных или неизвестных методов. Соответственно, компиляторам разрешено сохранять значение конечного поля в кэше в регистре и не перезагружать его из памяти в ситуациях, когда необходимо перезагрузить не-final поле.

Поля final также позволяют программистам реализовать потокобезопасные неизменяемые объекты без синхронизации. Поточно-безопасный неизменяемый объект рассматривается как неизменный для всех потоков, даже если для передачи ссылок на неизменяемый объект между потоками используется гонка данных. Это может обеспечить гарантии безопасности от неправильного использования неизменяемого класса неправильным или вредоносным кодом. Поля final должны использоваться правильно, чтобы гарантировать неизменность.

Считается, что объект полностью инициализирован, когда его конструктор завершает работу. Поток, который может видеть ссылку на объект только после того, как этот объект был полностью инициализирован, гарантированно увидит правильно инициализированные значения для final полей этого объекта.

Модель использования полей final проста: установите поля final для объекта в конструкторе этого объекта; и не записывайте ссылку на создаваемый объект в месте, где другой поток может его увидеть до того, как конструктор объекта будет завершен. Если это будет выполнено, то когда объект будет виден другим потоком, этот поток всегда будет видеть правильно сконструированную версию final полей этого объекта. Он также будет видеть версии любого объекта или массива, на которые ссылаются эти final поля, которые, по крайней мере, так же актуальны, как и final поля.

Пример - final поля в модели памяти Java

В приведенной ниже программе показано, как поля final сравниваются с обычными полями.

class FinalFieldExample { 
    final int x;
    int y; 
    static FinalFieldExample f;

    public FinalFieldExample() {
        x = 3; 
        y = 4; 
    } 

    static void writer() {
        f = new FinalFieldExample();
    }

    static void reader() {
        if (f != null) {
            int i = f.x;  // гарантированно увидим 3  
            int j = f.y;  // мог видеть 0
        } 
    } 
}

Класс FinalFieldExample имеет final поле int x и не-final поле int y. Один поток может выполнять метод writer, а другой - метод reader.

Поскольку метод writer записывает f после завершения конструктора объекта, метод reader гарантированно увидит правильно инициализированное значение для f.x: он прочитает значение 3. Однако f.y не является final; поэтому не гарантируется, что метод reader увидит для него значение 4.

Пример - final поля для безопасности

Поля final предназначены для обеспечения необходимых гарантий безопасности. Рассмотрим следующую программу. Один поток (который мы будем называть потоком 1) выполняет:

Global.s = "/tmp/usr".substring(4);

в то время как другой поток (поток 2) выполняет

String myS = Global.s; 
if (myS.equals("/tmp")) System.out.println(myS);

Строковые объекты должны быть неизменными, а строковые операции не выполняют синхронизацию. В то время как реализация String не имеет никаких гонок данных, другой код может иметь гонку данных, включающую использование объектов String, а модель памяти дает слабые гарантии для программ, которые имеют гонку данных. В частности, если бы поля класса String не были final, тогда было бы возможно (хотя маловероятно), что поток 2 мог бы первоначально увидеть значение по умолчанию 0 для смещения строкового объекта, позволяя ему сравнивать как равное "/tmp". Более поздняя операция с объектом String может увидеть правильное смещение 4, так что объект String будет восприниматься как "/usr". Многие функции безопасности языка программирования Java зависят от того, что объекты String воспринимаются как действительно неизменяемые, даже если вредоносный код использует гонки данных для передачи ссылок на String между потоками.

Читайте также:


Канал в Телеграм

Комментарии

Отправить комментарий

Популярные сообщения из этого блога

Методы класса Object в Java

Изображение
Класс Object является корнем иерархии классов. У каждого класса есть Object как суперкласс. Все объекты, включая массивы, реализуют методы этого класса. Методы класса Object Метод getClass() public final Class getClass() Возвращает класс времени исполнения (runtime class) этого Object. Возвращенный объект Class - это объект, который заблокирован статическими синхронизированными методами представленного класса. Фактический тип результата - Class<? extends |X|> где |X| заменяется статическим типом выражения, для которого вызывается getClass. Например, в этом фрагменте кода не требуется приведение: Number n = 0; Class c = n.getClass(); Метод getClass() возвращает: Объект Class, представляющий класс времени исполнения (runtime class) этого объекта. Метод hashCode public int hashCode() Возвращает значение хэш-кода для объекта. Этот метод поддерживается для использования хэш-таблиц, таких как те, что предоставляются HashMap. Основной контракт метода hashCo
Далее...

Как получить текущий timestamp в Java

Изображение
Чтобы получить текущий timestamp в Java : package main; import java.sql.Timestamp; public class Main { public static void main(String[] args){ Timestamp timestamp = new Timestamp(System.currentTimeMillis()); System.out.println(timestamp); } } Вывод: 2019-10-03 10:09:21.61 Вот еще два более подробных примера как получить текущий timestamp в Java: 1. java.sql.Timestamp Есть два метода получить текущий java.sql.Timestamp package main; import java.sql.Timestamp; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class Main { private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy.MM.dd.HH.mm.ss"); public static void main(String[] args) { // Метод 1 Timestamp timestamp = new Timestamp(System.currentTimeMillis()); System.out.println(timestamp); // Метод 2 - через Date Date date = new Date(); System.out.println(new Timestamp(date.getTime()
Далее...

Основные опции JVM для повышения производительности и отладки

Изображение
Если вы являетесь Java-разработчиком или администратором Java приложения, вам поможет в работе знание того, что означают опции JVM, а также их важность и как они влияют на ваше приложение. Обзор параметров JVM Если говорить о параметрах JVM, то есть три типа параметров, которые вы можете включить в JVM: стандартные, нестандартные и расширенные параметры. Если вы используете расширенную опцию, вы всегда используете опцию с -XX. Точно так же, если вы применяете нестандартную опцию, вы используете -X. Стандартные опции ничего не добавляют к опции. Какие параметры JVM используются вашим приложением? Если приложение работает в Linux, вы можете использовать ps -ef | grep java для идентификации процесса Java и просмотра параметров JVM, напечатанных как аргументы процесса. Если в системе выполняется более одного Java-процесса, вам может потребоваться использовать ключевое слово, уникальное для вашего Java-приложения. Если ваш аргумент слишком длинный, попробуйте использовать ps
Далее...