Java并发编程的艺术(6)happens-before

happens-before简介

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要存在happens-before关系
happens-before规则
(1)程序顺序规则:一个线程中的每个操作,happens-before于该线程中的任意后续操作。
(2)监视锁规则:对一个锁的解锁,happens-before于随后对这个锁加锁。
(3)volatile变量规则:对一个volatile域的写,happens-before于任意后续对这个volatile域的读
(4)传递性:如果A happens-before B,且B happens-before C,那么A happens-before C
两个操作之间具有happens-before关系,并不意味着前一个操作必须要在后一个操作之前执行! happens-before仅仅要求前一个操作(执行的结果)对后一个操作可见,且前一个操作按顺序排在第二个操作之前。
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happens-before定义

(1)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
(2)两个操作之间存在happens-before关系,并不意味着Java平台的具体实现必须要按照happens-before关系指定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果,与按happens-before关系来执行的结果一致,那么这种重排序并不非法(JMM允许这种重排序)

happens-before规则

(1)程序顺序规则:一个线程中的每个操作,happens-before于该线程中的任意后续操作。
(2)监视锁规则:对一个锁的解锁,happens-before于随后对这个锁的加锁
(3)volatile变量规则:对一个volatile域的写,happens-before于任意后续对这个volatile域的读。
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(4)传递性:如果A happens-before B ,且 B happens-before C,那么 A happens-before C
(5)start()规则:如果线程A执行操作ThreadB.start()(启动线程B),那么A线程的
ThreadB.start()操作happens-before于线程B中的任意操作。
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线程A事先修改了共享变量,然后又让线程B启动,此时线程B会先读共享变量(A的修改对B可见)。
(6)join()规则: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()操作成功返回。
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as-if-serial

不管怎么重排序(编译器和处理器为了提高并行度)(单线程)程序的执行结果不能被改变。编译器、runtime和处理器都必须遵守as-if-serial
编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序,因为这种重排序会改变执行结果。但是,如果操作之间不存在数据依赖关系,这些操作就可能被 编译器和处理器重排序。

    double pi=3.14; A
    double r=1.0; B
    double area=pi*r*r; C

C不会排在AB之前,A和B可以发生重排序
as-if-serial语义保证单线程内程序的执行结果不被改变,happens-before关系保证正确同 步的多线程程序的执行结果不被改变。

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