Java 循环中对象复用导致属性覆盖？从 JVM 内存模型讲解原因

前言:前几天下午写代码的时候遇到一个bug,是一个比较基础的问题,关于对象引用,如果只是解决问题,那么就没有写这篇文章的必要,主要是站在jvm的角度上讲一讲这个问题

//国家,币种  一个国家可以对应多个币种  bankCountries是以及处理好的结果集
//CountryCurrency:String country;  List<String> currencies
//CountryCurrTmp:String country; String currency; String payNo;
List<CountryCurrTmp> countryCurr = new ArrayList<>();
for (ClientCountry bankCountry : bankCountries) {
    CountryCurrTmp countryCurrTmp = new CountryCurrTmp();
	// 业务1~  国家转编码
    NationalityInfoEnum enumByShortCode = NationalityInfoEnum.getEnumByShortCode(bankCountry.getCountry());
    if(enumByShortCode!=null){
         countryCurrTmp.setCountry(enumByShortCode.getCode());
      }
    // 业务2~  币种转编码
    for (String currency : bankCountry.getCurrencies()) {
        CurrencyEnum currencyEnum = CurrencyEnum.getByCurrCode(currency);
        if (currencyEnum != null) {
              countryCurrTmp.setCurrency(currencyEnum.getNumCode());
        }
        countryCurrTmp.setPayNo(payNo);
        countryCurr.add(countryCurrTmp);
    }
}
return countryCurr;

结果:写这段代码 我期待的结果是得到一个CountryCurrTmp集合 里面是处理好的 国家 币种 以及对应的支付方式,但实际上执行上述代码会发现 每一个country对应的币种最终都会一样且是内层循环最后遍历的币种.

分析:站在jvm的角度上解释一下这个问题,外层for循环中countryCurrTmp对象创建,是在堆内存中开辟一片空间来存放的,而当线程执行到这段代码的时候,会在虚拟机栈中创建一个栈帧(包含局部变量表,操作数栈),而countryCurrTmp作为局部变量,存放在局部变量表中的是引用(堆中的地址)而不是副本,同一个国家 每次内循环赋值currency的时候都修改的是同一个堆内存中的对象,即造成了对象的复用,所以才会造成结果集每一个country对应的币种都是最后赋值的那个,从而使数据出现问题.下面会讲一个详细的实例

示例:

• 1.外层循环创建CountryCurrTmp时，JVM 会在堆内存中开辟一块空间（比如地址0x123），存储该对象的country“美国”、初始currency（空）等属性；
• 2.线程执行这段代码时，会在虚拟机栈中创建一个 “方法栈帧”，其中的 “局部变量表” 会存储countryCurrTmp这个变量的引用，而是堆内存的地址0x123；
• 3.进入内层循环遍历币种：第一次改currency为 “USD”，本质是通过0x123找到堆中的对象，修改其currency字段；第二次改currency为“EUR”，还是通过同一个0x123修改同一个堆对象 —— 最终list中添加的 2 个元素，都是指向0x123的引用，自然会显示同一个“EUR”。

总结一下,当初写代码的时候我没有意识到这个问题,就说明我对这个知识点不熟练(JVM对象引用),有了一些业务的干扰就写出了错误的代码,所以写篇文章分享一下吧. 最后改后的代码:

List<CountryCurrTmp> tmpCountryCurr = new ArrayList<>();
for (ClientCountry bankCountry : bankCountries) {
    // 1. 转换国家代码
    NationalityInfoEnum countryEnum = NationalityInfoEnum.getEnumByShortCode(bankCountry.getCountry());
    if (countryEnum == null) {
        log.warn("未找到对应的国家枚举，跳过处理: 国家代码={}", bankCountry.getCountry());
        continue;
    }
    // 2. 币种存储数字编码
    for (String currency : bankCountry.getCurrencies()) {
        CurrencyEnum currencyEnum = CurrencyEnum.getByCurrCode(currency);
        if (currencyEnum == null) {
            log.warn("未找到币种的数字编码，跳过处理: 币种代码={}", currency);
            continue;
        }
        CountryCurrTmp countryCurrTmp = new CountryCurrTmp();
        countryCurrTmp.setCountry(countryEnum.getCode());
        countryCurrTmp.setPayNo(payNo);
        countryCurrTmp.setCurrency(currencyEnum.getNumCode());
        tmpCountryCurr.add(countryCurrTmp);
    }
}
return tmpCountryCurr;