Java构造函数中freeze action触发时机及final字段语义疑问

一、为什么第一个示例中读取f.y无法保证得到4？ #

在第一个示例里，y是非final字段，JVM没有禁止构造函数内y=4和对象发布（即f = new FinalFieldExample()）这两个操作的重排序。也就是说，writer线程可能先把未完全初始化的对象引用赋值给f，再执行y=4。这时候reader线程如果在y=4执行前读取f.y，就会看到默认值0。

而x是final字段，JLS的语义明确禁止了构造函数内对final字段的写入，与对象发布操作之间的重排序。所以无论怎么重排序，x=3一定在对象发布前完成，reader线程必然能读到3。

二、final数组的元素为何能保证读到1？ #

针对你给出的final数组代码：

public FinalFieldExample() {
    ar = new int[n]; // ar是final变量
    ar[0] = 1;
}

JLS 17.5的规则是：当其他线程读取final字段ar时，不仅能保证看到ar的正确引用（即新创建的数组对象），还能看到构造函数内对该数组的所有写入操作——只要这些写入是在构造函数内完成的，且对象还未发布。

虽然ar = new int[n]的赋值在ar[0]=1之前，但JLS的final语义会把构造函数内对ar指向数组的所有修改，与ar的赋值操作做“绑定”，禁止它们之间的重排序，同时也禁止这些数组修改操作与对象发布的重排序。因此其他线程读取ar时，必然能看到ar[0]=1。

三、freeze action的触发时机 #

核心结论：freeze动作是在构造函数正常结束时触发的，并非每次写入final字段后就触发。

构造函数末尾的“合成freeze”动作，会把构造函数内所有final字段的写入操作，以及这些final字段引用的对象/数组的写入操作，全部“固化”。这意味着：这些操作的结果，对任何后续读取该对象的线程都是可见的，且这些操作与对象发布（比如把this赋值给外部变量）之间不会被重排序。

四、final字段能保证构造函数内非final变量的可见性吗？ #

不能。freeze动作只针对final字段及其引用的对象/数组的操作，不会对非final字段的写入施加约束。非final字段的写入和对象发布之间仍然可能被重排序，所以其他线程可能读到非final字段的默认值，就像第一个示例中的y一样。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Роман Григорьев