全世界所有程序员都会犯的错误

Eu523T5

当年，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。
当年，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

// 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

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。_________________洞察秋毫火眼睛 , 实事求是利舌唇




最新评论







评论时间 2004-7-20 18:28:22

class Singleton {
private static Singleton obj = new Singleton();

  http://blog.chinaunix.net/u2/82559/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82569/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82571/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82576/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82582/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82584/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82587/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82589/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82590/
  http://blog.chinaunix.net/u2/82593/
  http://blog.chinaunix.net/u2/83500/
  http://blog.chinaunix.net/u2/83504/
  http://blog.chinaunix.net/u2/83505/

http://www.linux66.com

[ 本帖最后由 Eu523T5 于 2008-11-11 18:11 编辑 ]

roden

标题很吓人