Можно ли упростить синхронизированный блок до блока Try-Finally на уровне байт-кода?

При написании собственного компилятора для языка, подобного Java, у меня возникли проблемы с компиляцией synchronized blocks. Мне пришла в голову следующая идея упростить их до try-finally блоков:

synchonized (obj) {
     statements...
}

Можно заменить на

Object _lock = obj
_monitorEnter(lock)
try {
    statements...
}
finally {
    _monitorExit(lock)
}

Где _monitorEnter и _monitorExit представляют инструкции MONITORENTER и MONITOREXIT.

Я прав с этим предположением о том, как компилируется synchronized, или я что-то упускаю?

ИЗМЕНИТЬ

Моя реализация ранее имела специальную обработку операторов return и throw внутри тела. По сути, он будет вручную загружать все lock переменных и MONITOREXIT их перед каждой *RETURN или THROW инструкцией. Это обрабатывается блоком finally или мне все еще нужны эти проверки?


java bytecode synchronized jvm-bytecode try-finally
person Clashsoft    schedule 23.01.2016    source источник
comment
Да, это правильно. Фактически, это точный синтаксис для java.util.concurrent.locks.Lock.   -  person Boris the Spider    schedule 23.01.2016
comment
Я не уверен, что понял вашу мысль. Если вы тот, кто реализует компилятор, замена synchronized на try … finally ничего не упрощает, так как тогда вы все равно должны реализовать try … finally, не так ли? Так что вам все равно придется позаботиться о любом операторе return самостоятельно.   -  person Holger    schedule 25.01.2016
comment
@Holger конечно, но мне пришлось бы реализовать одно и то же дважды, так что есть в два раза больше способов совершить ошибку. В настоящее время синхронизированная генерация байт-кода — это просто специализация оператора try/finally.   -  person Clashsoft    schedule 25.01.2016
comment
Так что это скорее вопрос одинакового отношения к ним, а не замены одного другим. На самом деле обе конструкции, synchronized и finally, не имеют эквивалента на уровне байт-кода, но обходной путь одинаков. Как правило, при разработке компилятора для JVM настоятельно рекомендуется знать всю Глава «Компиляция для виртуальной машины Java» (если не вся спецификация JVM)…   -  person Holger    schedule 25.01.2016

Ответы (2)


arrow_upward
5
arrow_downward

Ваши предположения верны. Блок synchronized в языке Java реализован с помощью инструкций monitorenter и monitorexit. Подробности спецификации JVM можно просмотреть здесь< /а>.

Синхронизация в виртуальной машине Java реализуется входом и выходом из монитора либо явно (путем использования инструкций monitorenter и monitorexit), либо неявно (путем вызова метода и инструкций возврата).

Компилятор генерирует байт-код, который будет обрабатывать все исключения, возникающие внутри тела synchronized, так что ваш подход try-finally здесь отлично сработает.

Спецификация оператора finally делает ничего не скажешь о выпуске мониторов. Пример, представленный в первой ссылке, показывает байт-код для простого метода, заключенного в блок synchronized. Как видите, любое возможное исключение обрабатывается, чтобы обеспечить выполнение команды monitorexit. Вы должны реализовать такое же поведение в своем компиляторе (напишите код, который выпустит монитор внутри оператора finally).

void onlyMe(Foo f) {
    synchronized(f) {
        doSomething();
    }
}

Method void onlyMe(Foo)
0   aload_1             // Push f
1   dup                 // Duplicate it on the stack
2   astore_2            // Store duplicate in local variable 2
3   monitorenter        // Enter the monitor associated with f
4   aload_0             // Holding the monitor, pass this and...
5   invokevirtual #5    // ...call Example.doSomething()V
8   aload_2             // Push local variable 2 (f)
9   monitorexit         // Exit the monitor associated with f
10  goto 18             // Complete the method normally
13  astore_3            // In case of any throw, end up here
14  aload_2             // Push local variable 2 (f)
15  monitorexit         // Be sure to exit the monitor!
16  aload_3             // Push thrown value...
17  athrow              // ...and rethrow value to the invoker
18  return              // Return in the normal case
Exception table:
From    To      Target      Type
4       10      13          any
13      16      13          any
person AdamSkywalker    schedule 23.01.2016

arrow_upward
0
arrow_downward

Как вы уже догадались, компилятор Java компилирует синхронизированные блоки во что-то вроде try-finally. Однако есть одно незначительное отличие — обработка исключений перехватывает исключения, созданные monitorexit, и бесконечно зацикливается, пытаясь снять блокировку. В Java нет способа точно указать поток управления.

person Antimony    schedule 23.01.2016
comment
Да, возможно, бесконечное зацикливание на исключении — отличная функция, хотя я не уверен, действительно ли это обязательно, просто потому, что это появляется в одном примере кода спецификации… - person Holger; 25.01.2016