Java: оператор if в бесконечном цикле

Question

Я новичок в Java, и следующее может быть очевидным, но это меня озадачивает. Рассмотрим следующий код:

while(1>0){ 
    if(x!=0){ 
    //do something 
    } 
} 

Переменная x изменяется в другом потоке. Однако код в операторе if никогда не выполняется, даже если x не равен нулю. Если изменить код следующим

while(1>0){ 
    System.out.println("here"); 

    if(x!=0){ 
    //do something 
    } 
} 

код в заявлении, если не теперь выполняется при х больше не равна нулю. Я подозреваю, что это связано с правилами компилятора Java, но это очень сбивает меня с толку. Любая помощь, разъясняющая это, будет очень признательна.

Answer 1

Если вы используете многопотоковый код, проверьте, что переменная x является изменчивой.

Answer 2

Скорее всего, это оптимизация компилятора. Он распознает, что в рамках цикла while переменная никогда не изменяется и кэширует значение, а не считывает его из памяти каждый раз. Для того чтобы избежать этого, просто объявить переменную как летучий:

private volatile int x; 

Answer 3

Если x изменяется в другом потоке, то вы, вероятно, видя побочный эффект того, что вы не синхронизированного доступа к этой переменной ,

Модель памяти Java и потоковой передачи довольно сложная, поэтому я рекомендую вам получить копию Java Concurrency in Practice от Brain Goetz и прочитать.

Короткий ответ, чтобы убедиться, что доступ к x заключен в synchronized блоке:

while (1 > 0) { 
    int temp; 
    synchronized (this) { 
     temp = x; 
    } 
    if (temp != 0) { 
     // Do something 
    } 
} 

И точно так же в коде, который модифицирует x.

Обратите внимание, что этот пример хранит x во временной переменной, поскольку вы хотите, чтобы синхронизированные блоки были как можно меньше - они применяют блокировки взаимного исключения, поэтому вы не хотите делать слишком много там.

В качестве альтернативы вы можете просто объявить xvolatile, которого, вероятно, будет достаточно для вашего использования. Я предлагаю вам пойти с версией synchronized, потому что вам в конечном итоге нужно будет знать, как правильно использовать , чтобы вы могли изучить его сейчас.

Answer 4

Проверьте также, что вы делаете внутри, если предложение. Это только операции с памятью, это ад, намного быстрее, чем запись на консоль, поэтому перед изменением состояния вы выполняете гораздо больше операций в последнем случае.

Answer 5

Причина, по которой ничего не происходит без System.out.println("here");, объясняется ответом Камерона Скиннера.

Так почему же блок внутри if(x!=0) работает, когда используется println? println выполняет блок synchronized (см. PrintStream.write(String s)). Это заставляет текущий поток извлекать состояние System.out из основной памяти и обновлять кеш потока, прежде чем позволить потоку выполнить любую дальнейшую строку кода.Неожиданным побочным эффектом является то, что также сохраняются состояния других переменных, таких как ваш x, но блокировка x не включалась в синхронизацию. Это называется с помидорами.

Если я буду использовать свободный текст, чтобы описать формальности, описанные в Java Memory Model Specification: он говорит, что операции выполняются до того, как выпуск замка произойдет, перед тем операций выполняются после очередного получения этого замка.

Я продемонстрирую это на примере. Предположим, что выполняется Thread 1, и только когда он заканчивается, начинается Thread 2. Также предположим, что x, y и z являются переменными, разделяемыми обоими потоками. Обратите внимание, что мы можем определить значение z только внутри блока synchronizedy.

Thread 1: 
x = 0; 
synchronized(y) { 
} 

Thread 2: 
x = 1 
z = x; 
    // here there's no guarantee as to z value, could be 0 or 1 
synchronized(y) { 
    z = x; 
     // here z has to be 0! 
} 

Это, конечно, очень плохая практика полагаться на синхронизацию ...