为什么 Java 中的单例模式中 x 和 y 输出不同的值？

Question

在下面的代码中，为什么x和y分别输出0和1？为什么当我把这段代码\xef\xbc\x9aprivate static Singleton instance = new Singleton();从位置\xe2\x91\xa0放到位置\xe2\x91\xa1时，输出是1, 1？

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   private static Singleton instance = new Singleton();\n//\xe2\x91\xa0\nprivate static int x = 0;\n\nprivate static   int y;\n//\xe2\x91\xa1\nprivate Singleton()\n{\n    System.out.println("Starting add");\n    x++;\n    y++;\n}\n\npublic static Singleton getInstance()\n{\n    return instance;\n}\n\npublic static void main(String[] args)\n{\n    System.out.println("Starting Singleton");\n    Singleton singleton = Singleton.getInstance();\n    //Singleton singleton = new Singleton();\n    System.out.println(singleton.x);\n    System.out.println(singleton.y);\n}\n

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Answer 1

不要写这种代码。正如您所发现的，这非常令人困惑。然而，根据规范。确实很奇怪。让我们通过相当多的步骤来解释这一点。这是关于复杂且通常不相关的细节的个别细节，这些细节结合起来解释了这种行为。

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CTC 和初始化器之间的区别

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想象一下这段代码：

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public class Foo {\n  private static final long MARK = System.currentTimeMillis();\n}\n

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显然， 的值MARK无法在编译时确定 - 这被解释为“时间戳，就像该字段初始化时一样”，归结为“加载此类时”。这意味着第一次任何地方的任何代码（如引用）都Foo必须执行某些代码。在此执行期间，上下文必须存在 - 这样的代码理论上可以引用MARK.

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因此，MARK 从 开始，0该代码编译为：

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public class Foo {\n  private static final long MARK;\n\n  static {\n    // Until MARK is set, MARK is 0.\n    MARK = System.currentTimeMillis();\n  }\n}\n

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那是合法的java代码（尝试一下；编译它）——那是一个静态初始化程序。跑去javap -c -v Foo看这个东西。

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这：

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public class Foo {\n  private static final int FOO = 5;\n}\n

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是非常不同的。如果你运行javap -c -v Foo它，你会发现根本没有静态初始化程序。相反，5 是所谓的 CTC：编译时间常数。编译器本身会解析它，并将该值直接放入类文件中。在第一种情况下，MARKpofed 存在包含 0，然后在初始化期间设置其值。但是，立刻就突然FOO出现了价值5 。

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完全取决于您的代码中 CTC 的定义方式，x并且y 不符合条件；具体来说x 没有恒定值，这是因为要符合条件，该字段必须是static and final。显然，两者都不是singleton。因此，您的代码与以下内容相同：

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 private static Singleton instance;\n//\xe2\x91\xa0\nprivate static int x;\n\nprivate static   int y;\n//\xe2\x91\xa1\n\nstatic {\n  instance = new Singleton();\n  x = 0;\n}\n\nprivate Singleton()\n{\n    System.out.println("Starting add");\n    x++;\n    y++;\n}\n\npublic static Singleton getInstance()\n{\n    return instance;\n}\n\n// ....\n}\n

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现在应该很明显为什么你得到 0/1 而不是预期的 1/1。首先，构造函数运行，并且x和y都为零。构造函数将它们设置为 1/1。然后x被设置为0。

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但是..忘记这一切

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真正的问题是，这段代码很愚蠢。你不创建单例和静态字段，这根本没有意义。构造函数不应该充当初始化器static。构造函数从根本上来说与实例相关。因此，永远不应该编写此代码，它与自身不一致，并且您需要从前到后了解 JLS 才能了解正在发生的情况。

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单例的一般方法是拥有所有非静态内容，除了包含单例及其访问器的字段：

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class Foo {\n  private static final Foo INSTANCE = new Foo();\n  private int x = 0;\n  private int y;\n\n  private Foo() {\n    x++;\n    y++;\n  }\n\n  public static Foo getInstance() { return INSTANCE; }\n}\n

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上面的效果很好。

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或者，如果您有需要初始化的静态内容，请编写一个实际的静态初始化程序。如果你有这个，单例通常没有意义——只需将所有内容都静态化，此时单例将毫无意义：

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public class Foo {\n  private static int x = 0;\n  private static int y = 0;\n\n  static {\n    x++;\n    y++;\n  }\n}\n

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也可以正常工作（这两个片段中的 x 和 y 都是 1 和 1）。

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