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主题

happen-before原则 ​

1. 简介 ​

在JMM中如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见性或者代码重排序，那么这两个操作之间必须存在happens-before(先行发生)原则。逻辑上的先后关系。

2. 原则 ​

2.1 总原则 ​

  1. 如果一个操作happens-before另一个操作，那么第一个操作的执行结果将对第二个操作可见，而且第一个操作的执行顺序排在第二个操作之前。
  2. 两个操作之间存在happens-before关系，并不意味着一定要按照happens-before原则制定的顺序来执行如果重排序之后的执行结果与按照happens-before关系来执行的结果一致，那么这种重排序并不非法。

2.2 细则之次序规则 ​

一个线程内，按照代码顺序，写在前面的操作先行发生于写在后面的操作

2.3 细则之锁定规则 ​

一个unLock操作先行发生于后面(这里的“后面”是指时间上的先后)对同一个锁的lock操作;

2.4 细则之volatile变量规则 ​

对一个volatile变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作，前面的写对后面的读是可见的，这里的“后面”同样是指时间上的先后。

2.5 细则之传递规则 ​

如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C。

2.6 细则之线程启动规则 ​

Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每一个动作。

2.7 细则之线程中断规则 ​

对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生;

2.8 细则之线程终止规则 ​

线程中的所有操作都先行发生于对此线程的终止检测，我们可以通过isAlive()等手段检测线程是否已经终止执行。

2.9 细则之对象终结规则 ​

一个对象的初始化完成(构造函数执行结束)先行发生于它的finalize()方法的开始。

3. 总结 ​

在Java语言里面，Happens-Before的语义本质上是一种可见性。A Happens-Before B意味着A发生过的事情对B来说是可见的，无论A事件和B事件是否发生在同一个线程里. JMM的设计分为两部分:
一部分是面向我们程序员提供的，也就是happens-before规则，它通俗易懂的向我们程序员阐述了一个强内存模型，我们只要理解happens-before规则，就可以编写并发安全的程序了。
另一部分是针对JVM实现的，为了尽可能少的对编译器和处理器做约束从而提高性能，JMM在不影响程序执行结果的前提下对其不做要求，即允许优化重排序。我们只需要关注前者就好了，也就是理解happens-before规则即可，其它繁杂的内容有JMIM规范结合操作系统给我们搞定，我们只写好代码即可。

3.1 实操 ​

如下图所示，假设设存在线程A和B，线程A先(时间上的先后)调用了setValue()，然后线程B调用了同一个对象的getValue()，那么线程B收到的返回值是什么?
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3.2 分析 ​

  1. 我们就这段简单的代码一次分析happens-before的规则(规则5、6、7、8可以忽略，因为他们和这段代码毫无关系)
  2. 由于两个方法是由本同的线程调用，不在同一个线程中，所以肯定不满足程序次序规则;
  3. 两个方法都没有使用锁，所以不满足锁定规则;
  4. 变量不是用volatile修饰的，所以volatile变量规则不满足
  5. 传递规则肯定不满足;

所以我们无法通过happens-before原则推导出线程A happens-before线程B，虽然可以确认在时间上线程A优先干线程B指定，但就是无法确认线程B获得的结果是什么，所以这段代码不是线程安全的。那么怎么修复这段代码呢?

3.3 修复代码 ​

方法1： 把getter/setter方法都定义为synchronized方法
方法2： 把value定义为volatile变量，由于setter方法对value的修改不依赖value的原值，满足volatile关键字使用场景：
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