Question

当我从java.io.BufferedInputStream.getInIfOpen()读取源代码时，我很困惑为什么它编写这样的代码：

/**
 * Check to make sure that underlying input stream has not been
 * nulled out due to close; if not return it;
 */
private InputStream getInIfOpen() throws IOException {
    InputStream input = in;
    if (input == null)
        throw new IOException("Stream closed");
    return input;
}

为什么使用别名而不是直接使用字段变量in，如下所示：

/**
 * Check to make sure that underlying input stream has not been
 * nulled out due to close; if not return it;
 */
private InputStream getInIfOpen() throws IOException {
    if (in == null)
        throw new IOException("Stream closed");
    return in;
}

有人可以给出合理的解释吗？

Answer 1

如果从上下文中查看此代码，则对“别名”没有很好的解释。它只是冗余的代码或糟糕的代码风格。

但是上下文是in是一个可以被子类化的类，并且它需要在多线程上下文中工作。

线索是FilterInputStream中声明的protected volatile是null。这意味着子类可能会进入并将in分配给private InputStream getInIfOpen() throws IOException { if (in == null) throw new IOException("Stream closed"); return in; }。鉴于这种可能性，“别名”实际上是为了防止竞争条件。

考虑没有“别名”的代码

getInIfOpen()

主题A调用in == null
主题A评估in并发现null不是null。
主题B将in分配给return in。
线程A执行null。这会返回a，因为volatile是in。

“别名”阻止了这一点。现在null只被线程A读取一次。如果线程B在线程A有in之后分配$conn则无关紧要。线程A将抛出异常或返回（保证）非空值。

Answer 2

这是因为类BufferedInputStream是为多线程使用而设计的。

在这里，您会看到in的声明，该声明位于父类FilterInputStream中：

protected volatile InputStream in;

由于它是protected，因此FilterInputStream的任何子类都可以更改其值，包括BufferedInputStream及其子类。此外，它声明为volatile，这意味着如果任何线程更改了变量的值，则此更改将立即反映在所有其他线程中。这种组合很糟糕，因为这意味着类BufferedInputStream无法控制或知道何时更改in。因此，甚至可以在BufferedInputStream::getInIfOpen中检查null和return语句之间更改该值，这有效地使得检查null无用。通过仅读取in的值将其缓存在局部变量input中，方法BufferedInputStream::getInIfOpen可以安全地防止来自其他线程的更改，因为局部变量始终由单个线程拥有

BufferedInputStream::close中有一个示例，它将in设置为null：

public void close() throws IOException {
    byte[] buffer;
    while ( (buffer = buf) != null) {
        if (bufUpdater.compareAndSet(this, buffer, null)) {
            InputStream input = in;
            in = null;
            if (input != null)
                input.close();
            return;
        }
        // Else retry in case a new buf was CASed in fill()
    }
}

如果执行BufferedInputStream::close时另一个线程调用BufferedInputStream::getInIfOpen，则会导致上述竞争条件。

Answer 3

这是一个很短的代码，但理论上，在多线程环境中，in可能会在比较后立即更改，因此该方法可以返回它没有检查的内容（它可以返回null，因此做了它本来要防止的确切事情。）

Answer 4

我认为将类变量in捕获到局部变量input是为了防止in在getInIfOpen()运行时由另一个线程更改in时出现不一致的行为。

请注意，final的所有者是父类，并未将其标记为import React, { Component } from 'react' import { render } from 'react-dom' export default class aPage extends Component { render() { return ( <div> <div className="kittensExample"> <img className="kittens" src = 'https://kittensonsomewebpage.jpg' /> </div> </div> ) } }。

这种模式在课堂的其他部分被复制，似乎是合理的防御性编码。

为什么BufferedInputStream将字段复制到局部变量而不是直接使用该字段

4 个答案: