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：

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。

• 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；

• 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。