什么样的优化JIT应用于while循环

Question

我写下了这段代码：

public class Main {

    private boolean stopThread = false;
    private int counter = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final Main main = new Main();

        new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("Start");
                Thread.sleep(100);
                System.out.println("Done");
                main.stopThread = true;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();

        new Thread(() -> {
            while (!main.stopThread) {
                main.counter++;
            }
            System.out.println(main.counter);
        }).start();
        System.out.println("End");
    }
}

当我运行它时，while循环将永远运行。我对此有点挣扎，我对应用于此代码的优化 JIT 类型感到困惑。

首先我认为这是具有知名度的问题stopThread变量，但即使它是一个真正的while循环应该有点晚停比我分配stopThread到true时（从第1线程CPU缓存得到刷新到主存储器），所以事实并非如此。看起来像 JIT 硬编码false到stopThread变量，如果它是真的，为什么这个变量在运行时不会以某种方式定期刷新？

显然，volatile关键字解决了这个问题，但它并没有回答我这个问题，因为volatile可以确保可见性并防止 JIT 进行多次优化。

更重要的是，当我将sleep时间更改为 1ms 时，第二个线程将正确终止，因此我很确定这与可变可见性无关。

更新：值得一提的是，counter当sleep时间设置为 1-10 毫秒时，我得到了非零值。

更新 2：另外，我可以说，-XX:+PrintCompilation如果sleep时间设置为 100 毫秒，while循环将被编译，并且On Stack Replacement发生了。

更新 3：可能这就是我要找的：https : //www.youtube.com/watch?v=ADxUsCkWdbE&feature=youtu.be&t=889。正如我所想的 - 这是 JIT 执行的“优化”之一，防止它的方法是将变量指定为volatile，或loadloadFence作为while循环中的第一行。

答案：正如@a​​pangin 所说：

这种优化是循环不变提升。JIT 允许将 stopThread 的负载移出循环，因为它可能假设 non-volatile 字段不会在外部发生变化，而且 JIT 还看到 stopThread 在循环内部不会发生变化。

Answer 1

原因不是 JIT 优化。您的代码正在对共享变量进行非同步访问stopThread（我们称之为“标志”）。

本质上，在将标志设置为真值的线程与正在检查该值的另一​​个线程之间存在竞争条件。如果在进入循环之前将该标志设置为真，则代码完成。如果不是（比赛失败），循环将不确定地持续多久，因为 CPU 缓存保存了 falsey 值。当标志为 时volatile，它的值是从主内存而不是 CPU 缓存中读取的，并且循环最终会在标志设置线程完成睡眠后立即结束。