JIT优化和弱引用

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我有以下代码:

private final List<WeakReference<T>> slaves;

public void updateOrdering() {
  // removes void weak references 
  // and ensures that weak references are not voided 
  // during subsequent sort 
  List<T> unwrapped = unwrap();
  assert unwrapped.size() == this.slaves.size();
  // **** could be reimplemented without using unwrap() ****
  Collections.sort(this.slaves, CMP_IDX_SLV);
  unwrapped = null;// without this, ....
}

方法unwrap()只是创建列表T的由弱引用中引用slaves,并作为一个副作用消除了弱引用引用nullslaves然后是一种依赖于每个slaves参考成员的排序T; 否则代码产生一个NullPointerException

由于unwrapped在每个T输入上都有一个引用slaves,因此在排序过程,没有GC会消除T最后,unwrapped = null消除了对未包装的引用,因此再次释放了GC。似乎工作得很好。

现在我的问题是:

如果我删除unwrapped = null;此结果,则NullPointerExceptions在某些负载下运行许多测试时会导致这种情况我怀疑JIT消除了List<T> unwrapped = unwrap();,因此GCT在排序期间应用于从站中的。

您还有其他解释吗?如果您同意我的观点,这是JIT中的错误吗?

我个人认为这unwrapped = null不是必需的,因为unwrapped一旦updateOrdering()返回就将其从框架中删除有没有可以优化的规范,没有可以优化的规范?

还是我做错事了?我的想法是修改比较器,使其允许对进行弱引用null您对此有何看法?

感谢您的建议。

加上(1)

现在,我想补充一些缺少的信息:首先是Java版本:Java版本“ 1.7.0_45” OpenJDK运行时环境(IcedTea 2.4.3)(suse-8.28.3-x86_64)OpenJDK 64位服务器VM(内部版本) 24.45-b08,混合模式)

然后有人想看看方法解开

private synchronized List<T> unwrap() {
List<T> res = new ArrayList<T>();
T cand;
WeakReference<T> slvRef;
Iterator<WeakReference<T>> iter = this.slaves.iterator();
while (iter.hasNext()) {
    slvRef = iter.next();
    cand = slvRef.get();
    if (cand == null) {
    iter.remove();
    continue;
    }
    assert cand != null;
    res.add(cand);
} // while (iter.hasNext())

return res;
}

请注意,在进行迭代时,将删除无效引用。实际上,我用

private synchronized List<T> unwrap() {
List<T> res = new ArrayList<T>();
for (T cand : this) {
    assert cand != null;
    res.add(cand);
}

return res;
}

使用我自己的迭代器,但在功能上应该相同。

然后有人肆意堆栈跟踪。这是其中的一部分。

 java.lang.NullPointerException: null
 at WeakSlaveCollection$IdxComparator.compare(WeakSlaveCollection.java:44)
 at WeakSlaveCollection$IdxComparator.compare(WeakSlaveCollection.java:40)
 at java.util.TimSort.countRunAndMakeAscending(TimSort.java:324)
 at java.util.TimSort.sort(TimSort.java:189)
 at java.util.TimSort.sort(TimSort.java:173)
 at java.util.Arrays.sort(Arrays.java:659)
 at java.util.Collections.sort(Collections.java:217)
 at WeakSlaveCollection.updateOrdering(WeakSlaveCollection.java:183)

它指向比较器,与返回值相符。

static class IdxComparator 
    implements Comparator<WeakReference<? extends XSlaveNumber>> {
    public    int compare(WeakReference<? extends XSlaveNumber> slv1, 
              WeakReference<? extends XSlaveNumber> slv2) {
        return slv2.get().index()-slv1.get().index();
    }
} // class IdxComparator 

最后,

 private final static IdxComparator CMP_IDX_SLV = new IdxComparator();

是一个重要的常数。

加上(2)

现在观察到,即使updateOrdering()中存在“ unwrapped = null”,也确实发生了NPE。

如果在jit优化之后没有严格的引用,则Java运行时可以删除弱引用源代码似乎一点都不重要。

我通过以下方式解决了这个问题:

public void updateOrdering() {
Collections.sort(this.slaves, CMP_IDX_SLV);
}

没有插入任何装饰以防止从站被垃圾收集,并且CMP_IDX_SLV中的比较器启用以处理对null的弱引用:

    public    int compare(WeakReference<? extends XSlaveNumber> slv1, 
              WeakReference<? extends XSlaveNumber> slv2) {
    XSlaveNumber sSlv1 = slv1.get();
    XSlaveNumber sSlv2 = slv2.get();
    if (sSlv1 == null) {
    return sSlv2 == null ? 0 : -1;
    }
    if (sSlv2 == null) {
    return +1;
    }
    assert sSlv1 != null && sSlv2 != null;

    return sSlv2.index()-sSlv1.index();
    }

副作用是,对基础列表List> slaves进行排序。将无效弱引用放在列表的末尾,以后可以在此处收集。

t_ozawa

我检查了您的源代码,当JIT编译与您的方法“ updateOrdering”相对应的方法时,我得到了NullPointerException,并且在排序期间发生了GC。

但是当Collections.sort无论有无包装= null时,我都收到NullPointerException。这可能发生在我的示例源代码与您的示例源代码之间的差异,或Java版本的差异。我将检查您是否告诉Java版本。

我使用低于版本的Java。

Java版本“ 1.7.0_40”
Java(TM)SE运行时环境(内部版本1.7.0_40-b43)
Java HotSpot(TM)64位服务器VM(内部版本24.0-b56,混合模式)

如果您想欺骗JIT编译,则以下代码插入您的源代码,而不是unwrapped = null(eg)。然后,JIT编译不会消除未包装的代码。

long value = unwrapped.size() * unwrapped.size();
if(value * value % 3 == 1) {
  //Because value * value % 3 always is 1 or 0, this code can't reach. 
  //Insert into this the source code that use unwrapped array, for example, show unwrapped array.
}

我的考试结果如下。

  • 如果JIT没有优化与updateOrdering相对应的方法,则不会发生NullPointerException。
  • 如果JIT优化了我的方法,则NullPointerException会在某个时刻发生。
  • 如果JIT优化我的方法,插入上述源代码作弊的JIT编译器,则不会发生NullPointerException。

因此,我(和您)建议JIT优化消除消除未包装的代码,然后发生NullPointerException。

顺便说一句,如果要显示JIT编译器优化,请使用-XX:+ PrintCompilation调用Java。
如果要显示GC,请使用-verbose:gc。

仅供参考,下面是我的示例源代码。

public class WeakSampleMain {
    private static List<WeakReference<Integer>> weakList = new LinkedList<>();
    private static long sum = 0;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("start");
        int size = 1_000_000;
        for(int i = 0; i < size; i++) {
            Integer value = Integer.valueOf(i);
            weakList.add(new WeakReference<Integer>(value));
        }
        for(int i = 0; i < 10; i++) {
            jitSort();
        }
        GcTask gcTask = new GcTask();
        Thread thread = new Thread(gcTask);
        thread.start();
        for(int i = 0; i < 100000; i++) {
            jitSort();
        }
        thread.interrupt();
        System.out.println(sum);
    }

    public static void jitSort() {
        List<Integer> unwrappedList = unwrapped();
        removeNull();
        Collections.sort(weakList, 
                new Comparator<WeakReference<Integer>>() {

                    @Override
                    public int compare(WeakReference<Integer> o1,
                            WeakReference<Integer> o2) {
                        return Integer.compare(o1.get(), o2.get());
                    }
        }
                );
        for(int i = 0; i < Math.min(weakList.size(), 1000); i++) {
            sum += weakList.get(i).get();
        }
        unwrappedList = null;
//          long value = (sum + unwrappedList.size());
//          if((value * value) % 3 == 2) {
//              for(int i = 0; i < unwrappedList.size(); i++) {
//                  System.out.println(unwrappedList.get(i));
//              }
//          }
    }

    public static List<Integer> unwrapped() {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        for(WeakReference<Integer> ref : weakList) {
            Integer i = ref.get();
            if(i != null) {
                list.add(i);
            }
        }
        return list;
    }

    public static void removeNull() {
        Iterator<WeakReference<Integer>> itr = weakList.iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            WeakReference<Integer> ref = itr.next();
            if(ref.get() == null) {
                itr.remove();
            }
        }
    }

    public static class GcTask implements Runnable {
        private volatile int result = 0;
        private List<Integer> stockList = new ArrayList<Integer>();
        public void run() {
            while(true) {
                if(Thread.interrupted()) {
                    break;
                }
                int size = 1000000;
                stockList = new ArrayList<Integer>(size);
                for(int i = 0; i < size; i++) {
                    stockList.add(new Integer(i));
                }
                if(System.currentTimeMillis() % 1000 == 0) {
                    System.out.println("size : " + stockList.size());
                }
            }
        }

        public int getResult() {
            return result;
        }
    }
}

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