java 内存模型 _happens-before
在JMM中,如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见,那么这两个操作之间必须存在happens-before关系。
happens-before原则非常重要,它是判断数据是否存在竞争、线程是否安全的主要依据,依靠这个原则,我们解决在并发环境下两操作之间是否可能存在冲突的所有问题。
happens-before原则定义如下:
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如果一个操作happens-before另一个操作,那么第一个操作的执行结果将对第二个操作可见,而且第一个操作的执行顺序排在第二个操作之前。
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两个操作之间存在happens-before关系,并不意味着一定要按照happens-before原则制定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果与按照happens-before关系来执行的结果一致,那么这种重排序并不非法。
happens-before原则规则:
- 程序次序规则:一个线程内,按照代码顺序,写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作;
虚拟机、处理器会对指令进行重排序,但是并不会影响程序的执行结果,所以程序最终执行的结果与顺序执行的结果是一致的。故在多线程环境下无法保证正确性。
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锁定规则:一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁额lock操作;
无论是在单线程环境还是多线程环境,一个锁处于被锁定状态,那么必须先执行unlock操作后面才能进行lock操作。 -
volatile变量规则:对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作;
这条规则标志着volatile保证了线程可见性。 -
传递规则:如果操作A先行发生于操作B,而操作B又先行发生于操作C,则可以得出操作A先行发生于操作C;
体现了happens-before原则具有传递性。 -
线程启动规则:Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作;
假定线程A在执行过程中,通过执行ThreadB.start()来启动线程B,那么线程A对共享变量的修改在接下来线程B开始执行后确保对线程B可见。 -
线程中断规则:对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生;
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线程终结规则:线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测,我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行;
假定线程A在执行的过程中,通过制定ThreadB.join()等待线程B终止,那么线程B在终止之前对共享变量的修改在线程A等待返回后可见。 -
对象终结规则:一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始;
如果两个操作不存在上述任一一个happens-before规则,那么这两个操作就没有顺序的保障,JVM可以对这两个操作进行重排序。如果操作A happens-before操作B,那么操作A在内存上所做的操作对操作B都是可见的。