重排序 初闻 volatile and JMM

参考深入理解Java内存模型 《深入理解Java内存模型》读书总结

 

1.重排序是怎么一回事？

   - 编译器排序 和 运行期重排序

   - 访问一个程序变量（对象实例字段，类静态字段和数组元素）可能会使用不同的顺序执行，

     而不是程序语义所指定的顺序执行。编译器能够自由的以优化的名义去改变指令顺序。 如果一个线程写    入值到字段a，然后写入值到字段b，而且b的值不依赖于a的值，那么，处理器就能够自由的调整它们的执行顺    序，而且缓冲区能够在a之前刷新b的值到主内存。

   不要假设指令执行的顺序，你无法预知不同线程之间的指令会以何种顺序执行。

   但是对于多线程程序，重排序可能会导致程序执行的结果不是我们需要的结果！因此，就需要我们通过“volatile，synchronize，锁等方式”作出正确的实现同步。保证happen-before

 

3.JMM （Java memory model）

  - Java线程之间的通信由Java内存模型（本文简称为JMM）控制，JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见。从抽象的角度来看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存  储   在主内存（main memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（local memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存，写缓冲区，寄存器以及其他的硬件和编译器优化。

 

 

线程A与线程B之间如要通信的话，必须要经历下面2个步骤：

1. 首先，线程A把本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存中去。
2. 然后，线程B到主内存中去读取线程A之前已更新过的共享变量。

 

3. happen-before

  //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。这里提到的两个操作既可以是在一个线程之内，也可以是在不同线程之间。

程序顺序规则：一个线程中的每个操作，happens- before 于该线程中的任意后续操作。
监视器锁规则：对一个监视器锁的解锁，happens- before 于随后对这个监视器锁的加锁。
volatile变量规则：对一个volatile域的写，happens- before 于任意后续对这个volatile域的读。
传递性：如果A happens- before B，且B happens- before C，那么A happens- before C。

 

 

 4.volatile的作用?

     与synchronize一样，都是为了线程安全！但是synchronize是锁住代码块，保证代码执行的原子性，同一时刻，只能有一个对象

     获得锁！而volatile则是通过把变量声明为volatile类型，那么就能保证每个线程任一时刻读到的都是最新的值（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。）

    ！同时保证了写的原子性，比如，volatile int a ;  a = 2; 那么向a中写入2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。

    但是 ，对于volatile++ 这些复合操作就不是原子的了！

 

5. 本地内存 和 主内存？

     主内存     —— 即main memory。在java中，实例域、静态域和数组元素是线程之间共享的数据，它们存储在主内存中。

    本地内存 —— 即local memory。 局部变量，方法定义参数 和 异常处理器参数是不会在线程之间共享的，它们存储在线程的本地内存中。

     我们在某个线程对一个共享数据赋值，倘若不把它定义为volatile类型的话，可能不能立马写入主内存，而是写入本地内存缓冲区，这样，别的线程就不能得到最新的值！除非通过加锁！