对Happens-Before的理解

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。