19 区块互换现象
1 区块互换现象（MC-161823）
区块互换是一个罕见但真实存在的 bug（Mojang bug tracker: MC-161823）：区块 A 的内容（方块、实体、方块实体）出现在区块 B 的位置，区块 B 的内容出现在区块 A 的位置，或者区块 A 的内容覆盖了区块 B。
核心机制：Region 文件头部指针错误。
1.1 Region 文件的结构
一个 .mca region 文件包含 32×32 个区块，结构如下：
- Cluster 0（4096 字节）：头部，存储 1024 个指针（每个区块 4 字节），指向该区块数据在文件中的扇区偏移和长度
- Cluster 1（4096 字节）：时间戳头部，存储每个区块的最后修改时间
- Cluster 2+：实际的区块数据（NBT 压缩后的数据）
关键冗余：
- 头部指针：
sectorData.get(index)→ 偏移和长度 - 区块数据内部：NBT 中存储了
xPos和zPos（正确的全局坐标）
理论上，头部指针和区块数据的坐标应该一致。但如果头部指针错误，就会出现 "头部说你是 [16, -15]，但你的 NBT 数据说你是 [16, -10]" 的矛盾。
1.2 错误的写入顺序
RegionFile.writeChunk() 的写入流程（简化）：
java
11 LINES||
// SYNTAX_HIGHLIGHT
正常情况下，这个顺序是安全的：
- 先写数据到新扇区（line 287）
- 再更新内存中的头部（line 290）
- 再刷新头部到磁盘（line 292）
- 最后释放旧扇区（line 295）
问题在于：如果在步骤 2-3 之间发生崩溃/断电/OOM/halt (1)：
- 数据已写入新扇区（磁盘上）
- 但头部的内存副本已更新，而磁盘上的头部还是旧的
- 如果崩溃，内存丢失，磁盘上的旧头部仍然指向旧扇区
更隐蔽的情况是：头部部分刷新成功。如果 writeHeader() 在写入过程中被中断（极罕见），可能导致：
- 区块 A 的头部指针被更新
- 区块 B 的头部指针未更新
- 但区块 A 和区块 B 的数据都被写入，只是头部指向混乱
1.3 Minecraft 的错误处理方式
当 Minecraft 加载区块时，检测到坐标不匹配：
[Server thread/ERROR]: Chunk file at [16, -15] is in the wrong location; relocating.
(Expected [16, -15], got [16, -10])
这表示：
- 头部指针的索引对应 [16, -15]
- 但读出的 NBT 数据的
xPos/zPos是 [16, -10]
Minecraft 的处理（错误）：
java
6 LINES||
// SYNTAX_HIGHLIGHT
问题：Minecraft 信任头部指针，修改区块数据的坐标，而不是相反。这是错误的，因为：
- 头部指针可能在崩溃时损坏
- 区块数据的坐标更可靠（已经通过 NBT 解析验证）
结果：
- 区块 [16, -15] 的头部指针指向了区块 [16, -10] 的数据
- Minecraft "修复" 后，区块 [16, -10] 的数据被强制标记为 [16, -15]
- 如果区块 [16, -10] 的头部指针也指向错误位置（如指向 [16, -15] 的数据），就形成了互换
1.4 为什么没有稳定复现方法
触发条件极为苛刻：
- 时间窗口极窄：必须在
this.sectorData.put()和this.writeHeader()之间崩溃，或者在writeHeader()的文件 I/O 过程中中断 - 依赖外部事件：需要崩溃/断电/OOM/Watchdog halt (1)
- DSYNC 部分缓解：从 20w21a 开始（MC-149159），region 文件以
StandardOpenOption.DSYNC模式打开，强制每次写入立即同步到磁盘，减少了问题发生概率 - 仍可能发生：
- DSYNC 只能保证单次
channel.write()的原子性 - 无法保证 "写数据 → 写头部" 的顺序在崩溃时的一致性
- 如果头部写入过程中被中断（操作系统级别的中断，如断电），仍可能导致部分头部损坏
- DSYNC 只能保证单次
1.5 日志特征
当区块互换发生时，日志中会出现：
[Server thread/ERROR]: Chunk file at [X1, Z1] is in the wrong location; relocating. (Expected [X1, Z1], got [X2, Z2])
[Server thread/ERROR]: Chunk file at [X2, Z2] is in the wrong location; relocating. (Expected [X2, Z2], got [X1, Z1])
如果看到成对的错位日志，且两个区块的坐标互换，就是典型的区块互换现象。