理解happens-before主要為了理解源碼。主要jdk里面一堆華麗呼哨的操作涂籽，如果基礎(chǔ)不牢靠吕喘，看著心累。
目錄：
1.happens-before的理解
2.應(yīng)用1矮固，futuretask non-volatile
引用：
1.why outcome object in FutureTask is non-volatile? （老外對(duì)代碼的理解真的厲害）
2.happens-before俗解
3. Java內(nèi)存模型之happens-before
4. 一句話理解什么是happens-before
5. happen-before規(guī)則及其對(duì)DCL的分析（含代碼）
1.happens-before的理解
1.1 為什么要有一個(gè)happens-before的原則失息？
結(jié)論：happens-before覺得著什么時(shí)候變量操作對(duì)你可見。
我們知道cpu的運(yùn)行極快，而讀取主存對(duì)于cpu而言有點(diǎn)慢了盹兢，在讀取主存的過(guò)程中cpu一直閑著（也沒數(shù)據(jù)可以運(yùn)行）邻梆，這對(duì)資源來(lái)說(shuō)造成極大的浪費(fèi)。所以慢慢的cpu演變成了多級(jí)cache結(jié)構(gòu)绎秒，cpu在讀cache的速度比讀內(nèi)存快了n倍浦妄。
當(dāng)線程在執(zhí)行時(shí)，會(huì)保存臨界資源的副本到私有work memory中见芹，這個(gè)memory在cache中剂娄，修改這個(gè)臨界資源會(huì)更新work memory但并不一定立刻刷到主存中，那么什么時(shí)候應(yīng)該刷到主存中呢辆童？什么時(shí)候和其他副本同步宜咒？
而且編譯器為了提高指令執(zhí)行效率，是可以對(duì)指令重排序的把鉴，重排序后指令的執(zhí)行順序不一樣故黑，有可能線程2讀取某個(gè)變量時(shí)，線程1還未進(jìn)行寫入操作庭砍。這就是線程可見性的來(lái)源场晶。
針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題，JMM給出happens-before通用的規(guī)則（注意這僅對(duì)java而言怠缸，其他的就布吉島了）
1.2 happens-before原則有啥好處诗轻？
i = 1; //線程A執(zhí)行
j = i ; //線程B執(zhí)行
j 是否等于1呢？假定線程A的操作（i = 1）happens-before線程B的操作（j = i）揭北。
那么可以確定線程B執(zhí)行后j = 1 一定成立扳炬。
如果他們不存在happens-before原則，那么j = 1 不一定成立搔体。
（即使代碼是先執(zhí)行j=1,然后執(zhí)行j=i恨樟，也不一定j=1,主要看是否符合happens-before）
1.3 happens-before原則
- 如果操作1 happens-before 操作2，那么第操作1的執(zhí)行結(jié)果將對(duì)操作2可見疚俱，而且操作1的執(zhí)行順序排在第操作2之前劝术。
- 兩個(gè)操作之間存在happens-before關(guān)系，并不意味著一定要按照happens-before原則制定的順序來(lái)執(zhí)行呆奕。如果重排序之后的執(zhí)行結(jié)果與按照happens-before關(guān)系來(lái)執(zhí)行的結(jié)果一致养晋，那么這種重排序并不非法。
1.4如何判斷是否為 happens-before梁钾？
程序次序規(guī)則： 在一個(gè)單獨(dú)的線程中绳泉，按照程序代碼的執(zhí)行流順序，（時(shí)間上）先執(zhí)行的操作happen—before（時(shí)間上）后執(zhí)行的操作
（同一個(gè)線程中前面的所有寫操作對(duì)后面的操作可見）管理鎖定規(guī)則：一個(gè)unlock操作happen—before后面（時(shí)間上的先后順序）對(duì)同一個(gè)鎖的lock操作陈轿。
（如果線程1解鎖了monitor a圈纺，接著線程2鎖定了a秦忿，那么麦射，線程1解鎖a之前的寫操作都對(duì)線程2可見（線程1和線程2可以是同一個(gè)線程））volatile變量規(guī)則：對(duì)一個(gè)volatile變量的寫操作happen—before后面（時(shí)間上）對(duì)該變量的讀操作蛾娶。
（如果線程1寫入了volatile變量v（臨界資源），接著線程2讀取了v潜秋，那么蛔琅，線程1寫入v及之前的寫操作都對(duì)線程2可見（線程1和線程2可以是同一個(gè)線程））線程啟動(dòng)規(guī)則：Thread.start()方法happen—before調(diào)用用start的線程前的每一個(gè)操作钠至。
（假定線程A在執(zhí)行過(guò)程中挂脑，通過(guò)執(zhí)行ThreadB.start()來(lái)啟動(dòng)線程B，那么線程A對(duì)共享變量的修改在接下來(lái)線程B開始執(zhí)行前對(duì)線程B可見奖恰。注意：線程B啟動(dòng)之后钩述，線程A在對(duì)變量修改線程B未必可見寨躁。）線程終止規(guī)則：線程的所有操作都happen—before對(duì)此線程的終止檢測(cè)，可以通過(guò)Thread.join（）方法結(jié)束牙勘、Thread.isAlive（）的返回值等手段檢測(cè)到線程已經(jīng)終止執(zhí)行职恳。
(線程t1寫入的所有變量，在任意其它線程t2調(diào)用t1.join()方面，或者t1.isAlive() 成功返回后放钦，都對(duì)t2可見。)線程中斷規(guī)則：對(duì)線程interrupt()的調(diào)用 happen—before 發(fā)生于被中斷線程的代碼檢測(cè)到中斷時(shí)事件的發(fā)生恭金。
(線程t1寫入的所有變量操禀，調(diào)用Thread.interrupt()，被打斷的線程t2横腿，可以看到t1的全部操作)對(duì)象終結(jié)規(guī)則：一個(gè)對(duì)象的初始化完成（構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行結(jié)束）happen—before它的finalize（）方法的開始颓屑。
(對(duì)象調(diào)用finalize()方法時(shí)，對(duì)象初始化完成的任意操作耿焊，同步到全部主存同步到全部cache揪惦。)傳遞性：如果操作A happen—before操作B，操作B happen—before操作C搀别，那么可以得出A happen—before操作C丹擎。
（A h-b B ， B h-b C 那么可以得到 A h-b C）
1.5 一言以蔽之歇父，這些規(guī)則背后的道理
在程序運(yùn)行過(guò)程中蒂培，所有的變更會(huì)先在寄存器或本地cache中完成，然后才會(huì)被拷貝到主存以跨越內(nèi)存柵欄（本地或工作內(nèi)存到主存之間的拷貝動(dòng)作）榜苫，此種跨越序列或順序稱為happens-before护戳。
注：happens-before本質(zhì)是順序，重點(diǎn)是跨越內(nèi)存柵欄
通常情況下垂睬，寫操作必須要happens-before讀操作媳荒，即寫線程需要在所有讀線程跨越內(nèi)存柵欄之前完成自己的跨越動(dòng)作抗悍，其所做的變更才能對(duì)其他線程可見。
2.應(yīng)用
2.1 單例模式
單例模式可能存在問(wèn)題哦钳枕，請(qǐng)看我的文章【單例模式】DCL的問(wèn)題和解決方法
可以看出缴渊，如果有兩個(gè)線程都執(zhí)行過(guò)synchronized ，那么符合"管理鎖定規(guī)則"鱼炒，那么我們可以線程 singleton即使不加上volatile衔沼，也不會(huì)影響線程間的可見性
public class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton() { }
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
Singleton temp = null;
try {
temp = new Singleton();
} catch (Exception e) { }
if (temp != null)
singleton = temp;
}
}
}
return singleton;
}
}
2.2 CopyOnWriteArrayList 的例子
線程A和線程B要執(zhí)行的以下代碼，最后結(jié)果b=1嗎昔瞧？(其中l(wèi)ist為CopyOnWriteArrayList)
| 線程A | 線程B |
|---|---|
| a = 1; | list.get(0); |
| list.set(1,""); | int b = a; |
執(zhí)行順序流1：
| 步驟 | 線程A | 線程B |
|---|---|---|
| a | a = 1; | |
| b | list.set(1,""); | |
| c | list.get(0); | |
| d | int b = a; |
執(zhí)行順序流2：
| 步驟 | 線程A | 線程B |
|---|---|---|
| a | a = 1; | |
| b | list.get(0); | |
| c | list.set(1,""); | |
| d | int b = a; |
在確線程B是否一定能看到線程A的a變量前指蚁，我們先看看CopyOnWriteArrayList 的源碼:
可以發(fā)現(xiàn)基本get/set都是一個(gè)volatile申明的array變量
private transient volatile Object[] array;
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
final Object[] getArray() {
return array;
}
public E set(int index, E element) {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
//TODO xxx
setArray(newElements);
} finally {
lock.unlock();
}
final void setArray(Object[] a) {
array = a;
}
通過(guò)我們的源碼的分析，基本可以判斷這里要用到volatile變量規(guī)則自晰，
即：對(duì)一個(gè)volatile變量的寫操作happen—before后面（時(shí)間上）對(duì)該變量的讀操作凝化。
我們對(duì)執(zhí)行順序流進(jìn)行分析：
（步驟a happens-before 步驟b 記為 hb(a,b)）
順序流1：
根據(jù)程序次序規(guī)則可以得到 hb(a,b)，hb(c,d)酬荞，如果我們希望b=1搓劫，那么只需要 hb(b,c)
由于volatile變量規(guī)則，我們可以得到hb(b,c)袜蚕，所以一定b=1糟把。
順序流2：
根據(jù)程序次序規(guī)則可以得到 hb(a,c)，hb(b,d)牲剃，如果我們希望b=1遣疯，那么我們需要hb(a,b)或hb(c,d)。
然而沒有規(guī)則可以得到以上條件凿傅，故不成立缠犀，b不一定等于1。
