Java並發之原子性，有序性，可見度，以及Happen-Before原則

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原子性

原子性是指一個操作是不可中斷的。即使是在多個線程一起執行的時候，操作一旦開始，也不會被其他線程幹擾。即原子操作是一個做小操作。

例如 i++，其實經曆了讀，算，賦值絕對算不上是一個原子操作。一個i = 10這樣的賦值操作可以稱為原子操作。

java.util.comcurrent.atomic包裡都是關於原子操作的類，有時間會另寫一篇部落格。

有序性

提到有序那必然就有亂序，而亂序是因為jvm的指令重排最佳化而產生的。

我們要想完全保住有序性，需要給對象加同步鎖（synchronized），這樣做實際上就是單線程執行了。

可見度

可見度是指當一個線程修改了某一個共用變數的值，其他線程是否能夠立即知道這個修改。 

而其他線程看不到實際上是因為每個cpu都有寄存器，有一個線程把寄存器裡的值修改了並提交到jvm了，而還有一個cpu的寄存器裡存著資料的緩衝，等它回頭看jvm的時候，發現值已經變了。

Java提供了volatile關鍵字來保證可見度。

當一個共用變數被volatile修飾時，它會保證修改的值會立即被更新到主存，當有其他線程需要讀取時，它會去記憶體中讀取新值。

下面用一段代碼來做測試。

public class VisibilityTest extends Thread{
　　//如果沒有關鍵字volatile，會發現這個線程停不掉，可自行測試。    private volatile boolean stop;    public void run() {        int i = 0;        while (!stop) {            i++;        }        System.out.println("finish loop,i=" + i);    }    public void stopIt() {        stop = true;    }    public boolean getStop() {        return stop;    }    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        VisibilityTest visibilityTest = new VisibilityTest();        visibilityTest.start();        visibilityTest.sleep(1000);        visibilityTest.stopIt();        System.out.println(visibilityTest.getStop());    }}

Happen-Before原則

? 程式順序原則：一個線程內保證語義的串列性 a=1 b=a+1

? volatile規則：volatile變數的寫，先發生於讀，這保證了volatile變數的可見度

? 鎖規則：解鎖（unlock）必然發生在隨後的加鎖（lock）前

? 傳遞性：A先於B，B先於C，那麼A必然先於C

? 線程的start()方法先於它的每一個動作 ? 線程的所有操作先於線程的終結（Thread.join()）

? 線程的中斷（interrupt()）先於被中斷線程的代碼

? 對象的建構函式執行結束先於finalize()方法  

Java並發之原子性，有序性，可見度，以及Happen-Before原則