Java 内存模型简介

Java 内存模型是通过各种操作来定义的，包括对变量的读 / 写操作，监视器的加锁和释放操作，以及线程的启动和合并操作。JVM 为程序中所有的操作定义了一个偏序关系，称为 Happens-Before。要想保证执行操作 B 的线程看到操作 A 的结果，在 A 和 B 中之间必须满足 Happens-Before 关系。如果两个操作之间缺乏 Happens-Before 关系，那么 JVM 可以对它们任意的重排序。

当一个变量被多个线程读取并且至少被一个线程写入时，如果在读操作和写操作之间没有依照 Happens-Before 来排序，就会产生数据竞争的问题。在正确同步的程序中不存在数据竞争，并会表现出串行一致性，这意味着程序中的所有操作都会按照一种固定的全局的顺序执行。

Happens-Before 的规则包括：

1、程序顺序规则

如果程序中操作 A 在操作 B 之前，那么在线程中 A 操作将在 B 操作之前进行。

2、监视器锁规则

在监视器锁上的解锁操作必须在同一个监视器锁上的加锁操作之前进行。

3、volatile 变量规则

对 volatile 变量的写入操作必须在对该变量的读操作之前执行。

4、线程启动规则

在线程上对 Thread.start 的调用必须在该线程中执行任何操作之前执行。

5、线程结束规则

线程中的任何操作都必须在其他线程检测到该线程已经结束之前执行，或者从 Thread.join 中成功返回，或者在调用Thread.isAlive 时返回 false。

6、中断规则

当一个线程在另一个线程上调用 interrupt 时，必须在被中断线程检测到 interrupt 调用之前执行。

7、终结器规则

对象的构造函数必须在启动该对象的终结器之前执行完成。

8、传递性

如果操作 A 在操作 B 之前执行，并且执行 B 在操作 C 之前执行，那么操作 A 必须在操作 C 之前执行。