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全世界所有程序员都会犯的错误 bruce[转贴]

Author Zhou Renjian Create@ 2004-08-17 09:26
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Subject: 全世界所有程序员都会犯的错误 bruce[转贴]
Date: Mon, 21 Jun 2004 16:56:46 +0800
发信人: probing (破冰), 信区: Java
标 题: 全世界所有程序员都会犯的错误 bruce[转贴]
发信站: 日月光华 (2004年06月19日11:42:51 星期六), 站内信件
年,国际巨星成龙的「龙种」曝光,众人指责他对不起娇妻林凤娇,逼得他出面召开记 者会,向世人自白他犯了「全世界所有男人都会犯的错误」。从来没犯过这种错误的我 ,也因此常常认为自己不是个男人。
虽然没犯过「全世界所有男人都会犯的错误」,但是我倒是曾经犯了「全世界所有程序\n员都会犯的错误」。不管使用何种语言,全世界所有程序员都一定犯过这种错误,那就 是:太依赖编译器,却不知道编译器做了哪些事。
一般来说,越高阶的程序语言,会提供越多语法上的便利,以方便程序撰写,这就俗称 为syntactic sugar,我称其为「语法上的甜头」。虽说是甜头,但是如果你未能了解该 语法的实质内涵,很可能会未尝甜头,却吃尽苦头。
不久前,我收到一个电子邮件,读者列出下面的Java程序,向我求救。看过这个程序之 后,我确定这又是一个「全世界所有程序员都会犯的错误」。
// 程序1
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2
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);
}
}
执行结果是:
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3:
// 程序3
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\n// 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insta nce 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\n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co unter2都是0),就呼叫instance constructor,而instance constructor竟然还会去更\n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1,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。这种作法只有在希望
-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。

如何避免犯下「全世界所有程序员都会犯的错误」,我给各位Java程序员 的建议是:
-熟读Java Language Specification
-在有疑问时,使用J2SDK所提供的javap来反组译Java Bytecode,直接观察\n编译后的结果。
下面是我用javap来反组译程序1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 
4 getstatic #2 
7 iconst_1
8 iadd
9 putstatic #2 
12 getstatic #3 
15 iconst_1
16 iadd
17 putstatic #3 
20 return

Method Singleton getInstance()
0 getstatic #4 
3 areturn

Method static {}
0 new #5 
3 dup
4 invokespecial #6 
7 putstatic #4 
10 iconst_0
11 putstatic #3 
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#的初学者更容易犯了「全世界所有程序员都会犯的错误」。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\n果,然而Java的书却鲜少这么做。
虽说是「全世界所有程序员都会犯的错误」,但是这不代表你犯了此错误之后,仍可以 同爱借钱的曹启泰一般地「抬头挺胸、理直气壮」。只要有心,其实这一类的错误仍是 可以避免的。
本文作者:蔡学镛
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