线程中final字段冻结语义疑问：构造器修改后hb关系与f.y可见性

先看JLS 17.5里的原始示例代码：

class FinalFieldExample {
    final int x;
    int y;
    static FinalFieldExample f;

    public FinalFieldExample() {
        x = 3;
        y = 4;
    }

    static void writer() {
        f = new FinalFieldExample();
    }

    static void reader() {
        if (f != null) {
            int i = f.x; // guaranteed to see 3
            int j = f.y; // could see 0
        }
    }
}

当把构造器修改为以下形式后：

public FinalFieldExample() {
    y = 4;
    x = 3; 
}

我们来分析两个问题：

1. hb(y=4, f=new FinalFieldExample()) 是否成立？ #

成立。原因如下：

• 同一线程内的程序顺序决定了hb(y=4, x=3)——先执行的操作happens-before后执行的操作。
• 根据JLS的final字段冻结规则，hb(x=3, f=new FinalFieldExample())——final字段的赋值动作happens-before对象引用被发布（即赋值给f）的动作。
• happens-before关系具备传递性：如果hb(A,B)且hb(B,C)，则hb(A,C)。由此可推导出hb(y=4, f=new FinalFieldExample())成立。

2. reader()中的f.y是否能保证看到4？ #

不能保证。
虽然writer线程内部存在hb(y=4, f=new FinalFieldExample())的关系，但这仅约束writer线程内的操作顺序，无法保证reader线程能看到writer线程中y的赋值结果：

• f是普通静态变量，writer线程对f的赋值和reader线程对f的读取之间没有happens-before关系。
• 即便reader线程看到f != null，也可能因JVM对普通字段读写的重排序、缓存一致性问题，读取到y的初始值0。
• 只有final字段的赋值会因冻结规则获得跨线程的可见性保证，普通字段没有这种特殊待遇。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者hao zhang