Java编译器是否可以对函数调用进行指令重排序？

这是个问到点子上的问题！先给你一个明确的答案：Java编译器（包括JIT即时编译器）确实有可能对函数调用进行重排序，但绝对不是毫无章法的乱排——所有重排都必须遵守严格的规则。

咱们先从最核心的规则说起：Java里的重排序（不管是指令还是函数调用）都必须遵循「as-if-serial语义」。简单来说就是：在单线程环境下，不管怎么重排，最终的执行结果必须和你按代码顺序逐行执行的结果完全一致。这是编译器优化的底线，不能打破。

那回到你问的callOne(); callTwo();的场景，分两种情况看：

情况1：函数调用之间无依赖关系 #

如果callOne()和callTwo()之间没有任何数据依赖、控制依赖，也没有涉及同步语义，那编译器完全可能把它们的调用顺序调换。比如下面这段代码：

public void test() {
    callOne(); // 这个函数只做一些独立的计算，不读写callTwo()用到的变量
    callTwo(); // 同样，也不依赖callOne()的执行结果或状态
}

这种情况下，编译器/JIT会认为调换顺序不影响单线程的执行结果，就可能做重排优化，提升性能。

情况2：函数调用之间有依赖关系 #

如果两个函数调用存在依赖，那编译器绝对不能重排。比如：

private int count = 0;

private void callOne() {
    count = 100;
}

private void callTwo() {
    System.out.println(count);
}

public void test() {
    callOne();
    callTwo(); // 这里依赖callOne()对count的修改
}

要是编译器把这两个调用重排，callTwo()会先执行，打印出0而不是100，这就打破了as-if-serial语义，所以这种情况绝对不会被重排。

多线程场景下的额外约束 #

如果是在多线程环境里，除了as-if-serial，还要遵守Java内存模型（JMM）的「happens-before规则」。比如：

• 如果callOne()写入了一个volatile变量，callTwo()读取这个变量，那callOne()的调用一定happens-beforecallTwo()，不能重排
• 如果两个函数调用都在同一个synchronized锁的代码块里，顺序也不能被重排

这些规则是为了保证多线程下的可见性和有序性，避免出现诡异的并发问题。

如何禁止函数调用被重排？ #

如果你明确不想让编译器重排某个函数调用顺序，可以通过以下方式：

• 使用synchronized块或Lock锁，建立happens-before关系
• 用volatile变量作为两个函数的通信桥梁
• （不推荐直接用）使用内存屏障指令，比如sun.misc.Unsafe里的相关方法，但这属于底层操作，容易出错

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tony