Java多线程 happens-before九大规则

傷城~ 2022-12-04 04:29 115阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  happens-before所有规则
         *  1. 单线程规则
         *  2. 锁操作 (synchronized 和 lock)
         *  3.volatile 变量
         *  4.线程启动
         *  5. 线程join
         *  6. 传递性
         *  7.中断
         *  8. 构造方法
         *  9.并发工具类的happens-before原则

### happens-before所有规则 ###

1.  单线程规则
2.  **锁操作(synchronized 和 lock) 重点**
3.  **volatile 变量 重点**
4.  线程启动
5.  线程join
6.  传递性
7.  中断
8.  构造方法
9.  **并发工具类**的happens-before原则
    
    1.  线程安全的容器get一定能够看得到在此之前put等存入的动作
    2.  CountDownLatch
    3.  Semaphore
    4.  Future
    5.  线程池
    6.  CyclicBarrier

### 1. 单线程规则 ###

在一个线程之内的, 后面的语句, 一定能看到前面的语句做了什么,  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center][]例如对于如下的单个线程的赋值语句, 即使下面的a=3 与 b=a 发生了重排序, 但依然能够看得到变量的改变. 因为根据JMM模型. 单个线程使用的是工作内存中的数据.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1][]

### 2. 锁操作 (synchronized 和 lock) ###

下图有线程A和线程B . 线程A最后一步是解锁, 线程B第一步是加锁.  
B加锁之后, 一定能够看得到A线程解锁之前的所有操作.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2][]再例如下图中, 线程A的synchronized 代码块中, 如果释放了锁lock ,那么线程B获得锁之后, 能够看得到线程A操作的所有结构.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3][]

### 3.volatile 变量 ###

关于volatile 修饰的变量, 只要写入修改了值, 那么就一定能够在读取的时候, 读到最新的值  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4][]例如此处用volatile修饰的变量, 只要修改了, 那么在打印语句中, 就能获取最新的值.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5][]

### 4.线程启动 ###

如下图所示, 线程a为主线程, 线程b为子线程.  
那么在启动线程b,调用start方法的时候, a线程执行的所有语句, 对于线程b都是可见的.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6][]

### 5. 线程join ###

一旦执行join了, 那么join之后的语句, 一定能够看得到等待的线程执行的所有的语句.  
即下图中 ,statement1中的代码, 可以看得到线程b的所有的执行语句.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7][]

### 6. 传递性 ###

如果happens-before A B , 而且 happens-before B C , 那么可以推出 happens-before A C

例如在同一个线程中, 有七行代码, 每两行代码遵循happens-before原则, 即第一行代码运行完了, 第二行就能够看得到, 第二行运行完成了, 第三行就能看得到, 由于有传递性, 那么第一行的代码对于第七行也的能够看得到的.

### 7.中断 ###

一个线程被其他线程interrupt了, 那么检测中断(isInterrupted) 或者抛出InterruptedException一定看得到. 假设没有happens-before 原则, 那么可能检测是否中断的状态是不对的, 那么可能线程的运行就会很混乱了,

### 8. 构造方法 ###

对象构造方法的最后一行指令 happens-before于 finalize() 方法的第一行指令 .

### 9.并发工具类的happens-before原则 ###

1.  线程安全的容器get一定能够看得到在此之前put等存入的动作. 例如CurrentHashMap在读值的时候, 能够获得到线程中最新的值.
2.  CountDownLatch 作用如下图, 只有执行到67行之后, 54行的wait才能苏醒, 起到闸门的作用  
    ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8][]
3.  Semaphore: 信号量. 获取许可证, 必须要有人去释放. 如果重排序了, 那么此信号量无作用了. 与CountDownLatch 类似.
4.  Future get方法拿到执行结果, 线程执行完了才能拿得到.
5.  线程池: 线程池有submit方法用于提交任务. 在提交任务的时候, 可以看到其他线程的所有任务.
6.  CyclicBarrier : 与CountDownLatch 类似, 用于线程流程的控制.

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