在构造函数中创建内部 class 实例

Question

我正在阅读 Java concurrency in practice 一书，在第 3.2 节中，它给出了以下代码示例来说明隐式允许 this 引用转义（不要这样做，尤其是在构造函数中） :

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

书上说：

When ThisEscape publishes the EventListener, it implicitly publishes the enclosing ThisEscape instance as well, because inner class instances contain a hidden reference to the enclosing instance.

我从Java的角度理解上面的话，但是我想不出一个例子上面代码的EventListener转义封闭引用this怎么会有害？什么方式？

例如，如果我创建 ThisEscape 的新实例：

ThisEscape myEscape = new Escape(mySource);

然后呢？现在怎么有害了？它有哪些危害？

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吗？

=======更多======

这本书试图表达类似匿名 EventListener 的内容，它隐藏了对包含 class 实例的隐藏引用，该实例 尚未完全构建 。我想知道在示例中，这个未完全构造的引用是如何被滥用的，我更愿意看到关于这一点的代码示例。

这本书给出了一个正确的做事方式，那就是使用静态工厂方法如下：

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的重点。

Answer 1

问题 1：对未完全构造的对象进行操作

考虑这个稍微修改过的例子：

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: ";
    }
}

这会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 source.registerListener(...) 完成 之后触发事件，但 在 prefixText 分配之前.这可能发生在不同的线程中。

在这种情况下，doSomething() 将访问尚未初始化的 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，这甚至比异常更糟糕。而这种错误在实际应用中极难发现，主要是因为it happens sporadically。

问题 2：垃圾回收

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"enclosing instance"。

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

如果 "enclosing instance" 反过来持有对程序逻辑不需要的许多其他对象的引用，那么它会导致大量 内存泄漏.

代码示例。给出稍微修改的 ThisEscape class 形式的问题：

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 class（extends/implements EventListener）是非静态的，因此包含对包含 class 的实例的隐藏引用(ThisEscape)。

另请注意，匿名 class 实际上并未使用此隐藏引用：在匿名 class 中未使用包含 class 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 内注册一个事件。我们不再需要 ThisEscape 的实例。

但假设 EventSource.registerListener(EventListener) 方法存储对在 ThisEscape 中创建的事件侦听器的引用，并且匿名事件侦听器持有对包含 class 实例的隐藏引用，ThisEscape 的实例不能被垃圾回收。

我特意将一个大的非静态 long 数组放入 ThisEscape，以证明 ThisEscape class 实例实际上可以容纳大量数据（直接或间接），因此内存泄漏可能很严重。

Answer 2

在多线程上下文中，在构建过程中发布对象的问题是对象可能在构建完成之前（或构造函数引发异常之后）被使用。

即使发布发生在构造函数中的最后一个显式步骤，也需要牢记三件事：

线程中副作用的顺序 而不是 决定这些副作用对其他线程可见的顺序。因此，即使构造函数的编写方式使其在发布对对象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，但这些属性取决于在对象对其他线程可见之前到达构造函数的末尾。如果其他线程在对象完全构建之前感知到该对象，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期间，该字段仍将是 null，这将影响使用它的虚方法的结果。因此，如果在超类构造函数期间发布了对该对象的引用，则其他线程可以在该对象处于不完整（和奇怪）状态时对其进行操作。

在构造函数中创建内部 class 实例

create inner class instance in constructor

java

inner-classes

问题 1：对未完全构造的对象进行操作

问题 2：垃圾回收