在构造函数中创建内部类实例

Question

我正在阅读实践中的Java并发性 ，在3.2节中，它给出了以下代码示例来隐式地允许this引用转义（不要这样做，特别是在构造函数中）：

public class ThisEscape {
    public ThisEscape(EventSource source) {
       source.registerListener ( 
             new EventListener() {
                 public void onEvent(Event e) {
                     doSomething(e);
                 }
             }
       );
  } 
}

然后这本书说：

当ThisEscape发布EventListener ，它也隐式发布封闭的ThisEscape实例，因为内部类实例包含对封闭实例的隐藏引用。

我从Java的角度理解上面的话，但是我无法想出一个例子，上面的代码的EventListener如何逃避封闭引用this是有害的？ 以什么方式？

例如，如果我创建ThisEscape的新实例：

ThisEscape myEscape = new Escape(mySource);

那么，什么？ 现在怎么样有害？ 它以哪种方式有害？

有人可以使用上面的代码作为基础，并向我解释它是如何有害的？

=======更多======

本书试图说出一些类似于匿名的EventListener ，它包含对尚未完全构造的包含类实例的隐藏引用。 我想在示例中知道，这个未完全构造的引用如何被滥用，我更喜欢看到关于这一点的代码示例。

本书提供了一种正确的处理方式，即使用静态工厂方法，如下所示：

public static SafeListener newInstance(EventSource source) { 
       SafeListener safe = new SafeListener(); 
       source.registerListener (safe.listener);
       return safe;
}

我只是不明白整件事。

Answer 1

问题1：在非完全构造的对象上操作

考虑这个略微修改的例子：

public class ThisEscape {
    private String prefixText = null;

    private void doSomething(Event e) {
        System.out.println(prefixText.toUpperCase() + e.toString());
    }

    public ThisEscape(EventSource source) {
       source.registerListener( 
             new EventListener() {
                 public void onEvent(Event e) {
                     doSomething(e); // hidden reference to `ThisEscape` is used
                 }
             }
       );

       // What if an event is fired at this point from another thread? 
       // prefixText is not yet assigned, 
       // and doSomething() relies on it being not-null

       prefixText = "Received event: ";
    }
}

这将引入一个微妙且非常难以发现的错误，例如在多线程应用程序中。

考虑事件源在prefixText source.registerListener(...)完成之后但在分配了prefixText之前触发和事件。 这可能发生在不同的线程中。

在这种情况下， doSomething()将访问非尚未初始化的prefixText字段，这将导致NullPointerException 。 在其他情况下，结果可能是无效行为或错误的计算结果，这将比事故更糟糕。 在现实世界的应用程序中很难找到这种错误，主要是因为偶尔会发生这种错误 。

问题2：垃圾收集

在某些情况下，对封闭实例的隐藏引用会阻碍垃圾收集器清理“封闭实例”。

如果程序逻辑不再需要封闭实例，则会发生这种情况，但仍然需要它生成的内部类的实例。

如果“封闭实例”依次保存对程序逻辑不需要的许多其他对象的引用，那么它将导致大量内存泄漏 。

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一个代码示例。 鉴于稍微修改过的ThisEscape类形成了一个问题：

public class ThisEscape {

    private long[] aVeryBigArray = new long[4711 * 815];

    public ThisEscape(EventSource source) {
       source.registerListener( 
             new EventListener() {
                 public void onEvent(Event e) {
                     doSomething(e);
                 }
                 private void doSomething(Event e) {
                     System.out.println(e.toString());
                 }
             }
       );
    } 
}

请注意，内部匿名类（扩展/实现EventListener ）是非静态的，因此包含对包含类（ ThisEscape ）实例的隐藏引用。

另请注意，匿名类实际上并不使用此隐藏引用：在匿名类中不使用包含类的非静态方法或字段。

现在这可能是一种可能的用法：

// Register an event listener to print the event to System.out
new ThisEscape(myEventSource); 

使用此代码，我们希望实现在myEventSource注册事件。 我们不再需要ThisEscape的实例了。

但假设EventSource.registerListener(EventListener)方法存储到内产生的事件侦听器的引用ThisEscape和匿名事件侦听器保持隐藏的参考含类实例， 实例ThisEscape不能垃圾收集。

我故意在ThisEscape一个很大的非静态long数组，以证明ThisEscape类实例实际上可以存储大量数据（直接或间接），因此内存泄漏可能很大。

Answer 2

在多线程上下文中，在构造中发布对象的问题是，可以在构造完成之前（或在构造函数引发异常之后）使用该对象。

即使发布是构造函数中最后一个显式步骤，也要记住三件事：

• 线程中副作用的顺序并不确定这些副作用对其他线程可见的顺序。 因此，即使构造函数以这样的方式编写，即它在发布对它的引用之前完全填充对象，也不能保证其他线程在读取引用时会看到完全填充的对象。

• final字段通常具有特殊的并发属性，但这些属性依赖于在对象对其他线程可见之前到达构造函数的末尾。 如果其他线程在完全构造之前感知到该对象，那么它们甚至可能看不到final字段的正确值。

• 在子类中进行任何初始化之前调用超类构造函数。 因此，例如，如果子类包含字段String foo = "foo" ，那么在超类构造函数中，该字段仍将为null ，这将影响使用它的虚拟方法的结果。 因此，如果在超类构造函数期间发布对对象的引用，则其他线程可以在对象处于不完整（且奇怪）状态时对其执行操作。