Happens-Before
Happens-Before 是一种可见性模型,也就是说,在多线程环境下。原本因为指令重排序的存在会导致数据的可见性问题,也就是 A 线程修改某个共享变量对 B 线程不可见。因此,JMM 通过 Happens-Before 关系向开发人员提供跨越线程的内存可见性保证。如果一个操作的执行结果对另外一个操作可见,那么这两个操作之间必然存在Happens-Before 管理。其次,Happens-Before 关系只是描述结果的可见性,并不表示指令执行的先后顺序,也就是说只要不对结果产生影响,仍然允许指令的重排序。
Happens-Before 规则
在 JMM 中存在很多的 Happens-Before 规则:
程序顺序规则,一个线程中的每个操作,
- happens-before 这个线程中的任意后续操作,可以简单认为是 as-if-serial也就是不管怎么重排序,单线程的程序的执行结果不能改变
- 传递性规则(如图),也就是 A Happens-Before B,B Happens-Before C。就可以推导出 A Happens-Before C。
- volatile 变量规则,对一个 volatile 修饰的变量的写一定 happens-before 于任意后续对这个 volatile 变量的读操作
- 监视器锁规则(如图),一个线程对于一个锁的释放锁操作,一定 happens-before 与后续线程对这个锁的加锁操作在这个场景中,如果线程 A 获得了锁并且把 x 修改成了 12,那么后续的线程获得锁之后得到的 x 的值一定是 12
- 线程启动规则(如图),如果线程 A 执行操作 ThreadB.start(),那么线程 A 的ThreadB.start()之前的操作 happens-before 线程 B 中的任意操作。在这样一个场景中,t1 线程启动之前对于 x=10 的赋值操作,t1 线程启动以后读取 x的值一定是 10.
- join 规则(如图),如果线程 A 执行操作 ThreadB.join()并成功返回, 那么线程 B 中的任意操作 happens-before 于线程 A 从 ThreadB.join()操作成功的返回。