java：类初始化时同类的静态字段的初始化

Question

似乎在启动应用程序期间发生了死锁。 我有 jstack 文件，在其中我发现一个线程调用 TariffModelManager. 方法，还有其他多个线程调用 TariffModelManager.getInstance() 方法。 TariffModelManager 代码如下：

public class TariffModelManager{
    ...
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = TariffModelManager.getInstance();
    ...
    private static volatile TariffModelManager _instance;

    private TariffModelManager(){}

    public static TariffModelManager getInstance() {
        if(_instance == null) {
            synchronized(TariffModelManager.class) {
                if(_instance == null) _instance = new TariffModelManager();
            }
        }
        return _instance;
    }
    ... 
}

我认为，通过调用 getInstance() 方法来初始化静态字段显然是错误的，在该方法中检查了另一个字段 (_instance)，代码中描述如下，但到底发生了什么？

1. 类初始化时，静态字段从上到下初始化；
2. 我们正在尝试初始化“tariffModelManager”字段...
3. 调用方法getInstance()，检查_instance字段（但它没有初始化！）；
4. 那么我们必须执行这个类的构造函数；
5. 如果 _instance 字段已经在构造函数中初始化，是否可以在静态字段初始化序列中设置为 null？

我的问题不是如何解决这个问题，而是描述这段代码执行时到底发生了什么！

更新： Here我找到了详细的类初始化过程，但仍然不清楚“tariffModelManager”和“_instance”字段的初始化顺序。

谢谢！

Answer 1

您可以通过在两个静态字段上放置字段断点来验证发生了什么。

我对你的示例做了一些修改：

class TariffModelManager {
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = TariffModelManager.getInstance();
    private static volatile TariffModelManager _instance = new TariffModelManager();

    private TariffModelManager() {
        System.out.println("From Constructor: " + this);
    }

    public static TariffModelManager getInstance() {
        if (_instance == null) {
            synchronized (TariffModelManager.class) {
                if (_instance == null) {
                    _instance = new TariffModelManager();
                    System.out.println("Creating new instance: " + _instance);
                }
            }
        }
        return _instance;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TariffModelManager.getInstance();

        System.out.println("tariffModelManager: " + TariffModelManager.tariffModelManager);
        System.out.println("_instance: " + TariffModelManager._instance);
    }
}

这是输出：

From Constructor: TariffModelManager@ea4a92b
Creating new instance: TariffModelManager@ea4a92b
From Constructor: TariffModelManager@3c5a99da
tariffModelManager: TariffModelManager@ea4a92b
_instance: TariffModelManager@3c5a99da

首先初始化静态字段tariffModelManager。当调用 getInstance 方法时，_instance 为 null - 即默认值，尚未初始化。然后它在该方法中被初始化并且值也被分配给tariffModelManager。然后再按照静态初始化顺序重新初始化：Next, execute either the class variable initializers and static initializers of the class, or the field initializers of the interface, in textual order, as though they were a single block.

这很有趣，因为

class TariffModelManager {
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = _instance;
    private static volatile TariffModelManager _instance = new TariffModelManager();

    private TariffModelManager() {
        System.out.println("From Constructor: " + this);
    }

    public static TariffModelManager getInstance() {
       return _instance;
    }
}

是无效的 java，但静态方法为您提供了一种“解决”它的方法（关税 ModelManager 将为空，不是真正的预期，但仍然可以编译）：

class TariffModelManager {
    private static final TariffModelManager tariffModelManager = getInstance();
    private static volatile TariffModelManager _instance = new TariffModelManager();

    private TariffModelManager() {
        System.out.println("From Constructor: " + this);
    }

    public static TariffModelManager getInstance() {
       return _instance;
    }
}