1.2.1 线程安全之可见性问题
多线程中的问题
- 所见非所得
- 无法内眼去检查程序的准确性
- 不同的运行平台有不同的表现
- 错误很难重现
工作内存缓存
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内存模型的含义
内存模型描述程序的可能行为。
Java编程语言内存模型通过检查执行跟踪中的每个读操作，并根据某些规则检查该读操作观察到的写操作是否有效来工作。
只要程序的所有执行产生的结果都可以由内存模型预测。具体的实现者任意实现，包括操作的重新排序和删除不必要的同步。
内存模型决定了在程序的每个点上可以读取什么值。
Shared Variables共享变量描述
可以在线程之间共享的内存称为共享内存或堆内存。
所有实例字段、静态字段和数组元素都存储在堆内存中。
如果至少有一个访问是写的，那么对同一个变量的两次访问（读或写）是冲突的。
线程操作的定义
操作定义：
- write 要写的变量以及要写的值
- read 要读的变量以及可见的写入值（由此，我们可以确定可见的值）。
- lock 要锁定的管程（监视器monitor）
- unlock 要解锁的管程
- 外部操作（socket等等..）
- 启动和终止
程序顺序： 如果一个程序没有数据竞争，那么程序的所有执行看起来都是顺序一致的。
本规范只涉及线程间的操作；
对于同步的规则定义
- 对于监视器m的解锁与所有后续操作对于m的加锁同步
- 对volatile变量v的写入，与所有其他线程后续对v的读同步
- 启动线程的操作与线程中的第一个操作同步
- 对于每个属性写入默认值（0，false，null）与每个线程对其进行的操作同步
- 线程T1的最后操作与线程T2发现线程T1已经结束同步（isAlive,join可以判断线程是否终结）
- 如果线程T1中断了线程T2，那么线程T1的中断操作与其他所有线程发现T2被中断了同步，通过抛出interruptedException异常，或者调用Thread.interrupt 或 Thread.isInterrupted。
Happens - before先行发生原则
Happens - before关系主要用于强调两个有冲突的动作之间的顺序，以及定义数据争用的发生时机。
具体的虚拟机实现，有必要确保以下原则的成立
- 某个线程中的每个动作都 happens - before 该线程中该动作后面的动作。
- 某个管程上的unlock动作 happens - before 同一个管程上后续的lock动作
- 对某个volatile字段的写操作 happens - before 某个后续对该volatile字段的读操作
- 在某个线程对象上调用start()方法 happens - before 该启动了的线程中的任意动作
- 某个线程中的所有动作 happens - before 任意其他线程成功从该线程对象上的join()中返回
- 如果某个动作a happens - before 动作b，且b happens - before 动作c，则有a happens - before c
当程序包含两个没有被 happens - before 关系排序的冲突访问时，就称存在数据争用。
遵守了这个原则，也就意味着有些代码不能进行重排序，有些数据不能缓存！！
volatile关键字
可见性问题：让一个线程对共享变量的修改，能够及时的被其他线程看到。
根据JMM中规定的 happen - before 和 同步原则：
对某个volatile字段的写操作 happens - before 每个后续对该volatile字段的读操作。
对volatile变量v的写入，与所有其他线程后续对v的读同步。
要满足这些条件，所以volatile关键字就有这些功能：
-
禁止缓存；
volatile变量的访问控制符会加个ACC_VOLATILE。
-
对volatile变量相关的指令不做重排序。
final在JMM中的处理
final在该对象的构造函数中设置对象的字段，当线程看到该对象时，将始终看到该对象的final字段的正确构造版本。伪代码示例：f = new finalDemo(); 读取到的f.x一定为最新，x为final字段。
如果在构造函数中设置字段后读取，则会看到该final字段分配的值，否则它将看到默认值；
伪代码示例： public finalDemo(){x = 1; y = x;}; y会等于1；
读取该共享对象的final成员变量之前，先要读取共享变量。
伪代码示例：r = new ReferenceObj(); k = r.f；这两个操作不能重排序
通常static final是不可以修改的字段，然而System.in ，System.out和System.err是static final 字段，遗留原因，必须允许通过set方法改变，我们将这些字段称为写保护，以区别于普通final字段；
Word Tearing字节处理
