多线程在Scala中是否可以将本地变量作为Volatile，因为在Java中这是不可能的？

Question

据我所知，Java和Scala中标记为Volatile的字段提供了before关系

在Java中，不可能将方法中的局部变量设置为volatile。然而Scala编译器似乎允许这样的事情，如下面的代码：

def test: Unit = {
  @volatile var doNotStop = true 
}

它的工作方式是否与Java中的工作方式相同？这些代码的语义是什么？在运行时，它在字节码和JVM中的外观如何

在Java中，如果给闭包这样的变量，它可以被另一个线程修改，因此，它必须是final，对吗

Answer 1

TL；DR：当对局部变量应用@volatile注释时，它看起来像是被忽略的，除非该变量可以在闭包内从该局部范围转义

为了确保这一点，我们可以签出与以下代码段对应的字节码

class Foo {
    def test: Unit = {
      @volatile var doNotStop: Boolean = true 
    }
}

使用scalac获得的类文件可以使用javap -c -v -p进行反编译。以下是test方法的相关部分：

public void test();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: iconst_1
         1: istore_1
         2: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            1       1     1 doNotStop   Z
      ...

请注意，没有与任何易失性访问相关的信息

如果我们选择将doNotStop声明为实例变量，那么javap将显示以下带有清晰volatile标志的字段声明：

private volatile boolean doNotStop;
  descriptor: Z
  flags: ACC_PRIVATE, ACC_VOLATILE

然而，您对局部变量超出其作用域的担忧是完全正确的！让我们试试这个：

class Foo {
    def test = {
        var doNotStop: Boolean = true
        () => doNotStop = false
    }
}

使用javap -p（这次不需要查看字节码或标志）可以给出以下定义：

public class Foo {
  public scala.Function0<scala.runtime.BoxedUnit> test();
  public static final void $anonfun$test$1(scala.runtime.BooleanRef);
  public Foo();
  private static java.lang.Object $deserializeLambda$(java.lang.invoke.SerializedLambda);
}

您可以看到，闭包已编译成自己的方法$anonfun$test$1，该方法采用BooleanRef。这个BooleanRef是doNotStop的运行时表示，并包装了一个boolean。有关上一次声明的更多信息，请查看related Java documentation

现在让我们来揭示一下：如果我们让doNotStop再次变得易变呢

public class Foo {
  public scala.Function0<scala.runtime.BoxedUnit> test();
  public static final void $anonfun$test$1(scala.runtime.VolatileBooleanRef);
  public Foo();
  private static java.lang.Object $deserializeLambda$(java.lang.invoke.SerializedLambda);
}

课程基本上保持不变，但$anonfun$test$1现在需要VolatileBooleanRef。猜猜它的内部boolean是如何实现的：

volatile public boolean elem;

这里的语义非常清楚：您的非局部Boolean变量在运行时表示为BooleanRef实例的字段。注释可能会将该字段标记为volatile。好了，@volatile毕竟在那里很有用

回答你的第二个问题：Java的闭包只关闭“实际上是最终的”值，这将不允许这种模式，即doNotStop的值在闭包中发生变化。当然，您可以像这里一样实现它，使用对(Volatile)BooleanRef的“有效最终”引用，其elem可以通过闭包自由修改