为什么我的对象被 IDEA 悄悄的修改了?

背景

    最近,在复习JUC的时候调试了一把ConcurrentLinkedQueue的offer方法,意外的发现Idea在debug模式下竟然会 “自动修改” 已经创建的Java对象,当时觉得这个现象很是奇怪,现在把问题的原因以及解决过程记录下来,希望你在调试的时候不要踩坑。

调试代码

    调试的代码很简单,就是多次调用offer方法,然后观察ConcurrentLinkedQueue的headtail属性。

import java.lang.reflect.Field;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;

public class ConcurrentLinkedQueueTest {

    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentLinkedQueue<String> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
        print(queue);
        queue.offer("aaa");
        print(queue);
        queue.offer("bbb");
        print(queue);
        queue.offer("ccc");
        print(queue);
    }

    /**
     * 打印并发队列head属性的identityHashCode
     * @param queue
     */
    private static void print(ConcurrentLinkedQueue queue) {
        Field field = null;
        boolean isAccessible = false;
        try {
            field = ConcurrentLinkedQueue.class.getDeclaredField("head");
            isAccessible = field.isAccessible();
            if (!isAccessible) {
                field.setAccessible(true);
            }
            System.out.println("head: " + System.identityHashCode(field.get(queue)));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            field.setAccessible(isAccessible);
        }
    }
}

调试过程

    上述代码在Idea中debug模式下head属性会无缘无故的被修改(run模式下正常,debug模式下关闭所有断点也正常),检查ConcurrentLinkedQueue的源码发现,head属性只有在构造器和反序列化的readObject共3处地方才会被直接赋值(不是cas修改),我也仔细检查了offer方法,确实没有修改head的地方。而Idea在debug时,把head属性修改为第一次offer的Node节点,这个现象就很奇怪了。

  • 在run模式下的输出结果,多次调用offer方法,head属性都是同一个对象(debug模式下关闭所有断点也是同样的效果)

  • 在offer方法中断点,然后debug并单步调试(Step over)

  • 在offer方法中断点,然后debug并直接运行到下一个断点(Resume program)

    由上可见,在debug进入offer方法之后head属性确实被修改了(对象已经不是同一个),而且这不是偶尔出现,而是一直可以复现的,Step over和Resume program也表现出了修改head属性不同的时机,这让人很费解。 更费解的是就算不在offer方法体里断点,在main方法中断点也会出现head被修改的现象。

  • 转战到Eclipse,同样的环境,同样的操作,在run和debug模式下都不会出现head被修改的情况

分析

    了解到Idea在debug模式下默认开启了toString预览特性(Settings>>Build,Execution,Deployment>>Debugger>>Data Views>>Java>>Enable 'toString()' object view),可是调用toString方法也不至于把对象本身都修改了啊,也专门看了下ConcurrentLinkedQueue的内部类Node,并没有复写toString方法(事后回顾,当时在这里疏忽了,下文会再介绍),但还是关掉特性再测试一遍,然而还是同样的结果,head属性任然被悄悄的修改了。第二天来到公司在同事的环境(IntelliJ IDEA 2019.1)上验证了下,还是同样的问题,排除Idea版本的因素。

    郁闷了一会儿,就向"网友"提问了链接,不久就得到了IntelliJ IDEA的产品经理yole的回复,他的意思还是Idea 的 Data Views 的 toString 在作怪,上文已经说过关掉toString特性还是有这个问题,但是他给了我一个重要的思路就是:在debug模式下,ConcurrentLinkedQueue的对象也会被调用toString方法的,在队列的toString方法中会获取队列的迭代器,而创建迭代器时会调用first方法,first方法里就会cas修改head属性。(之前确实没考虑到队列本身的toString方法,而是去看Node是否重写了toString,手动哭脸😭)
    这里需要注意的是,尽管关掉toString特性上面问题还是存在,原因就在于ConcurrentLinkedQueue是一个Collection,Data Views 还有一个选项“Enable alternative view for Collections classes” (平时没注意...)所以也会在debug时造成队列迭代器的遍历。把这个特性也一并关掉,则上面的问题就不会再出现了。

总结

    之前看到有网友在调试低版本的fastjson的反序列化时也遇到过Idea toString的问题,虽然这可能不会影响程序的正常执行,但是作为开发人员,在debug时完全可能会遇到这种被Idea挖坑的情况。对于Data views特性我目前也持保留态度,如果不是特别依赖就直接关掉吧。

参考:
https://blog.csdn.net/dajiangqingzhou/article/details/78676459
https://www.cnblogs.com/oldtrafford/p/8612089.html

posted @ 2019-05-02 11:58  ocean.wen  阅读(1140)  评论(0编辑  收藏  举报