java编译器导致的问题

　　首先，让我们来看一段代码：

package com.test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Foo {
    
    public static String X = "X";

    public static class Bar {
        public static final String Y = "Y" + X;
    }

    private static Map<String, String> map = new HashMap<>();
    static {
        map.put(Foo.X, "1");
        map.put(Bar.Y, "2");
    }

    public static String getValue(String key) {
        return map.get(key);
    }
}

package com.test;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Foo.getValue(Foo.Bar.Y));
    }
}

　　运行结果：

null

　　为什么呢？因为

public static String X = "X";

　　等同于：

public static String X = null;

static {
X = "X";
}

　　Foo被JVM实例化为 Class 对象时，X的值还是null，所以map.put(Bar.Y, "2"); 执行时，key = "Y" + null导致的。

　　下面我们再来看一下网上的这篇文章：http://blog.csdn.net/psyl/article/details/581742，代码如下：

　　程序一：

package com.test;

class Singleton {
    
    private static Singleton obj = new Singleton();
    
    public static int counter1;
    public static int counter2 = 0;

    private Singleton() {
        counter1++;
        counter2++;
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return obj;
    }
}

　　程序二：

package com.test;

public class MyMain {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton obj = Singleton.getInstance();
        System.out.println("obj.counter1==" + obj.counter1);
        System.out.println("obj.counter2==" + obj.counter2);
    }
}

　　运行结果：

obj.counter1==1
obj.counter2==0

　　你有没有被此结果吓一跳？乍看程序代码，你很可能会认为counter1和counter2的值一定会相等，但执行结果显然不是如此。其实，程序1被编译后的程序应该等同于下面的程序三：

package com.test;

class Singleton {
    
    private static Singleton obj;
    
    public static int counter1;
    public static int counter2;
    
    static { // 这就是class constructor
        // 在进入此class constructor之前，class已经被JVM
        // 配置好内存，所有的static field都会被先设定为0，
        // 所以此时counter1和counter2都已经是0，且singleton为null
        obj = new Singleton(); // 问题皆由此行程序产生
        // counter1不会在此被设定为0
        counter2 = 0; // counter2再被设定一次0（其实是多此一举）
    }

    private Singleton() { // 这是instance constructor
        counter1++;
        counter2++;
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return obj;
    }
}

　　这是因为：当class具有static field，且直接在宣告处透过「=...」的方式设定其值时，编译器会自动将这些叙述依序搬到class constructor内。同样地，当class具有instance field，且直接在宣告处透过「=...」的方式设定其值时，编译器会自动将这些叙述依序搬到instance constructor内。

　　此程序在class constructor内，还未将static field初始化时（这时候，counter1和counter2都是0），就呼叫instance constructor，而instance constructor竟然还会去更动static field的值，使得counter1和counter2都变成1。然后instance constructor执行完，回到class constructor，再把counter2的值设为0（但是counter1维持不变）。最后的结果：counter1等于1，counter2等于0。

　　欲改正程序一，方法有三：

　　方法一：将singleton field的宣告调到counter1与counter2 field之后。这是最好的作法。
　　方法二：将counter2=0的宣告中，「=0」的部分删除。
　　方法三：将初始化的动作搬到class constructors内，自行撰写，而不依赖编译器产生。这是最保险的作法。

　　其实，为了避免犯这种错误，可以：
　　1.熟读Java Language Specification
　　2.在有疑问时，使用J2SDK所提供的javap来反组译Java Bytecode，直接观察编译后的结果

下面是我用javap来反组译程序一的示范：

C:/>javap -c -classpath . Singleton

Compiled from MyMain.java
class Singleton extends java.lang.Object {
public static int counter1;
public static int counter2;
public static Singleton getInstance();
static {};
}

Method Singleton()
0 aload_0
1 invokespecial #1 <Method java.lang.Object()>
4 getstatic #2 <Field int counter1>
7 iconst_1
8 iadd
9 putstatic #2 <Field int counter1>
12 getstatic #3 <Field int counter2>
15 iconst_1
16 iadd
17 putstatic #3 <Field int counter2>
20 return

Method Singleton getInstance()
0 getstatic #4 <Field Singleton obj>
3 areturn

Method static {}
0 new #5 <Class Singleton>
3 dup
4 invokespecial #6 <Method Singleton()>
7 putstatic #4 <Field Singleton obj>
10 iconst_0
11 putstatic #3 <Field int counter2>
14 return

　　其实Java的syntactic sugar并不算多，C#的syntactic sugar才真的是无所不在，也因此C#的初学者更容易犯这种错。许多C#的书都会一边介绍C#语法，一边介绍编译之后MSIL（.NET的中间语言，类似Java的Bytecode）的结果，然而Java的书却鲜少这么做。

　　最后只想说：只要有心，其实这一类的错误仍是可以避免的。

 

文章来源：http://blog.csdn.net/psyl/article/details/581742