當年，國際巨星成龍的「龍種」曝光，眾人指責他對不起嬌妻林鳳嬌，逼得他出面召開記者會，向世人自白他犯了「全世界所有男人都會犯的錯誤」。從來沒犯過這種錯誤的我，也因此常常認為自己不是個男人。
雖然沒犯過「全世界所有男人都會犯的錯誤」，但是我倒是曾經犯了「全世界所有程序員都會犯的錯誤」。不管使用何種語言，全世界所有程序員都一定犯過這種錯誤，那就是：太依賴編譯器，卻不知道編譯器做了哪些事。
一般來說，越高階的程序語言，會提供越多語法上的便利，以方便程序撰寫，這就俗稱為syntactic sugar，我稱其為「語法上的甜頭」。雖說是甜頭，但是如果你未能了解該語法的實質內涵，很可能會未嘗甜頭，卻吃盡苦頭。
不久前，我收到一個電子郵件，讀者列出下面的Java程序，向我求救。看過這個程序之后，我確定這又是一個「全世界所有程序員都會犯的錯誤」。
// 程序1
class Singleton {
private static Singleton obj = new Singleton();
public static int counter1;
public static int counter2 = 0;
private Singleton() {
counter1++;
counter2++;
}
public static Singleton getInstance() {
return obj;
}
}
// 程序2
public class MyMain {
public static void main(String[] args) {
Singleton obj = Singleton.getInstance();
System.out.println("obj.counter1=="+obj.counter1);
System.out.println("obj.counter2=="+obj.counter2);
}
}
執行結果是：
obj.counter1==1
obj.counter2==0
你有沒有被此結果嚇一跳？乍看程序代碼，你很可能會認為counter1和counter2的值一定會相等，但執行結果顯然不是如此。其實，程序1被編譯后的程序應該等同于下面的程序3：
// 程序3
class Singleton {
private static Singleton obj;
public static int counter1;
public static int counter2;
static { // 這就是class constructor
// 在進入此class constructor之前，class已經被JVM
// 配置好內存，所有的static field都會被先設定為0，
// 所以此時counter1和counter2都已經是0，且singleton為null
obj = new Singleton(); // 問題皆由此行程序產生
// counter1不會在此被設定為0
counter2 = 0; // counter2再被設定一次0（其實是多此一舉）
}
private Singleton() { // 這是instance constructor
counter1++;
counter2++;
}
public static Singleton getInstance() {
return obj;
}
}
這是因為：當class具有static field，且直接在宣告處透過「=...」的方式設定其值時，編譯器會自動將這些敘述依序搬到class constructor內。同樣地，當class具有instance field，且直接在宣告處透過「=...」的方式設定其值時，編譯器會自動將這些敘述依序搬到instance constructor內。
此程序在class constructor內，還未將static field初始化時（這時候，counter1和counter2都是0），就呼叫instance constructor，而instance constructor竟然還會去更動static field的值，使得counter1和counter2都變成1。然后instance constructor執行完，回到class constructor，再把counter2的值設為0（但是
counter1維持不變）。最后的結果：counter1等于1，counter2等于0。
欲改正程序1，方法有三：
-方法一：將singleton field的宣告調到counter1與counter2 field之后。
這是最好的作法。
-方法二：將counter2=0的宣告中，「=0」的部分刪除。這種作法只有在希望
-方法三：將初始化的動作搬到class constructors內，自行撰寫，而不依賴
編譯器產生。這是最保險的作法。
如何避免犯下「全世界所有程序員都會犯的錯誤」，我給各位Java程序員
的建議是：
-熟讀Java Language Specification
-在有疑問時，使用J2SDK所提供的javap來反組譯Java Bytecode，直接觀察
編譯后的結果。
下面是我用javap來反組譯程序1的示范：
C:\>javap -c -classpath . Singleton
Compiled from MyMain.java
class Singleton extends java.lang.Object {
public static int counter1;
public static int counter2;
public static Singleton getInstance();
static {};
}
Method Singleton()
0 aload_0
1 invokespecial #1 <Method java.lang.Object()>
4 getstatic #2 <Field int counter1>
7 iconst_1
8 iadd
9 putstatic #2 <Field int counter1>
12 getstatic #3 <Field int counter2>
15 iconst_1
16 iadd
17 putstatic #3 <Field int counter2>
20 return
Method Singleton getInstance()
0 getstatic #4 <Field Singleton obj>
3 areturn
Method static {}
0 new #5 <Class Singleton>
3 dup
4 invokespecial #6 <Method Singleton()>
7 putstatic #4 <Field Singleton obj>
10 iconst_0
11 putstatic #3 <Field int counter2>
14 return
其實Java的syntactic sugar并不算多，C#的syntactic sugar才真的是無所不在，
也因此C#的初學者更容易犯了「全世界所有程序員都會犯的錯誤」。許多C#的書都會一邊介紹C#語法，一邊介紹編譯之后MSIL（.NET的中間語言，類似Java的Bytecode）的結果，然而Java的書卻鮮少這么做。
雖說是「全世界所有程序員都會犯的錯誤」，但是這不代表你犯了此錯誤之后，仍可以同愛借錢的曹啟泰一般地「抬頭挺胸、理直氣壯」。只要有心，其實這一類的錯誤仍是可以避免的。
本文作者：蔡學鏞
文章出處：Sleepless 2.0
發表日期：03/10/2003
