java并发编程的艺术笔记

￡神魔★判官ぃ 2023-05-31 07:07 54阅读 0赞

**Happens-before原则：**  
**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（也就是说，JMM允许这种重排序）。**

\*\*上面的1）是JMM对程序员的承诺。\*\*从程序员的角度来说，可以这样理解happens-before关 系：如果A happens-before B，那么Java内存模型将向程序员保证——A操作的结果将对B可见， 且A的执行顺序排在B之前。注意，这只是Java内存模型向程序员做出的保证！

\*\*上面的2）是JMM对编译器和处理器重排序的约束原则。\*\*正如前面所言，JMM其实是在遵循一个基本原则：只要不改变程序的执行结果（指的是单线程程序和正确同步的多线程程序），编译器和处理器怎么优化都行。JMM这么做的原因是：程序员对于这两个操作是否真的被重排序并不关心，程序员关心的是程序执行时的语义不能被改变（即执行结果不能被改变）。因 此，**happens-before关系本质上和as-if-serial语义是一回事。·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。**

**程序次序规则**：在一个线程内一段代码的执行结果是有序的。尽管指令会重排序，但是随便它怎么排，结果是按照我们代码的顺序生成的不会变！

**管程锁定规则**：就是无论是在单线程环境还是多线程环境，对于同一个锁来说，一个线程对这个锁解锁之后，另一个线程获取了这个锁都能看到前一个线程的操作结果！(管程是一种通用的同步原语，synchronized就是管程的实现）

**volatile变量规则**：就是如果一个线程先去写一个volatile变量，然后一个线程去读这个变量，那么这个写操作的结果一定对读的这个线程可见。

**线程启动规则**：在主线程A执行过程中，启动子线程B，那么线程A在启动子线程B之前对共享变量的修改结果对线程B可见。

**线程终止规则**：在主线程A执行过程中，子线程B终止，那么线程B在终止之前对共享变量的修改结果在线程A中可见。

**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代码检测到中断事件的发生，可以通过Thread.interrupted()检测到是否发生中断。

**传递规则**：这个简单的，就是happens-before原则具有传递性，即A happens-before B ， B happens-before C，那么A happens-before C。

**对象终结规则**：这个也简单的，就是一个对象的初始化的完成，也就是构造函数执行的结束一定 happens-before它的finalize()方法。

**volatile写-读的内存语义**  
*volatile写的内存语义如下。*  
当写一个volatile变量时，JMM会把**该线程对应的本地内存中的共享变量**值刷新到主内存。

*volatile读的内存语义如下。*  
当读一个volatile变量时，JMM会把**该线程对应的本地内存置为无效**。线程接下来将从主内存中读取共享变量。

**下面对volatile写和volatile读的内存语义做个总结。**  
·线程A写一个volatile变量，实质上是线程A向接下来将要读这个volatile变量的某个线程发出了（其对共享变量所做修改的）消息。  
·线程B读一个volatile变量，实质上是线程B接收了之前某个线程发出的（在写这个volatile变量之前对共享变量所做修改的）消息。

**·线程A写一个volatile变量，随后线程B读这个volatile变量，这个过程实质上是线程A通过 主内存向线程B发送消息。**

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**锁的内存语义：**  
锁除了让临界区互斥执行外，还可以让释放锁的线程向获取同一个锁的线程发送消息。

**锁的释放和获取的内存语义**  
**当线程释放锁时**，JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量刷新到主内存中。

**当线程获取锁时**，JMM会把该线程对应的本地内存置为无效。从而使得被监视器保护的 临界区代码必须从主内存中读取共享变量

下面对锁释放和锁获取的内存语义做个总结。  
·线程A释放一个锁，实质上是线程A向接下来将要获取这个锁的某个线程发出了（线程A对共享变量所做修改的）消息。  
·线程B获取一个锁，实质上是线程B接收了之前某个线程发出的（在释放这个锁之前对共享变量所做修改的）消息。

**·线程A释放锁，随后线程B获取这个锁，这个过程实质上是线程A通过主内存向线程B发送消息。**

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