为什么这个 Java 程序会终止，尽管它显然不应该（也没有）终止？

今天我实验室的一项敏感操作完全出错了。电子显微镜上的执行器超出了其边界，在发生一系列事件后，我损失了 1200 万美元的设备。我已将故障模块中超过 40K 行的范围缩小为：

import java.util.*;

class A {
    static Point currentPos = new Point(1, 2);
    static class Point {
        int x;
        int y;
        Point(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {
            void f(Point p) {
                synchronized(this) {}
                if (p.x + 1 != p.y) {
                    System.out.println(p.x + " " + p.y);
                    System.exit(1);
                }
            }
            @Override
            public void run() {
                while (currentPos == null);
                while (true)
                    f(currentPos);
            }
        }.start();
        while (true)
            currentPos = new Point(currentPos.x + 1, currentPos.y + 1);
    }
}

我得到的一些输出示例：

$ java A
145281 145282
$ java A
141373 141374
$ java A
49251 49252
$ java A
47007 47008
$ java A
47427 47428
$ java A
154800 154801
$ java A
34822 34823
$ java A
127271 127272
$ java A
63650 63651

由于这里没有任何浮点运算，而且我们都知道有符号整数在 Java 中溢出时表现良好，所以我认为这段代码没有任何问题。然而，尽管输出表明程序没有达到退出条件，但它达到了退出条件（它都达到了and还没到？）。为什么？

我注意到这在某些环境中不会发生。我上线了OpenJDK http://en.wikipedia.org/wiki/OpenJDK6 在 64 位 Linux 上。

显然，对 currentPos 的写入不会发生在读取之前，但我不明白这怎么会成为问题。

currentPos = new Point(currentPos.x+1, currentPos.y+1);做一些事情，包括将默认值写入x and y(0) 然后将它们的初始值写入构造函数中。由于您的对象未安全发布，因此编译器/JVM 可以自由地重新排序这 4 个写入操作。

所以从读取线程的角度来看，读取是合法执行的x具有新的价值，但是y例如，其默认值为 0。当您到达println语句（顺便说一下，它是同步的，因此会影响读取操作），变量有其初始值，程序会打印预期值。

Marking currentPos as volatile将确保安全发布，因为您的对象实际上是不可变的 - 如果在您的实际用例中该对象在构造后发生了变化，volatile保证还不够，您可能会再次看到不一致的对象。

或者，您可以使Point不可变，即使不使用，也将确保安全发布volatile。要实现不变性，您只需标记x and y final.

作为旁注，正如已经提到的，synchronized(this) {}可以被 JVM 视为无操作（我知道您将其包含在内是为了重现该行为）。