一、先行发生原则 happens-before
判断数据是否有竞争、线程是否安全的主要依据
1. 程序次序规则:同一个线程内,按照代码出现的顺序,前面的代码先行于后面的代码,准确的说是控制流顺序,因为要考虑到分支和循环结构。
2. 管程锁定规则:一个unlock操作先行发生于后面(时间上)对同一个锁的lock操作。
3. volatile变量规则:对一个volatile变量的写操作先行发生于后面(时间上)对这个变量的读操作。
4. 线程启动规则:Thread的start( )方法先行发生于这个线程的每一个操作。
5. 线程终止规则:线程的所有操作都先行于此线程的终止检测。可以通过Thread.join( )方法结束、Thread.isAlive( )的返回值等手段检测线程的终止。
6. 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,可以通过Thread.interrupt( )方法检测线程是否中断
7. 对象终结规则:一个对象的初始化完成先行于发生它的finalize()方法的开始。
8. 传递性:如果操作A先行于操作B,操作B先行于操作C,那么操作A先行于操作C。
二、指令重排序
1、什么是指令重排序?
重排序是指编译器和处理器为了优化程序性能而对指令序列进行重新排序的一种手段。
2、数据依赖性
编译器和处理器在重排序时,会遵守数据依赖性【解释在下】,编译器和处理器不会改变存在数据依赖关系的两个操作的执行顺序。(仅针对单个处理器中执行的指令序列和单个线程中执行的操作,不同处理器之间和不同线程之间的数据依赖性不被编译器和处理器考虑。)
3、依赖性解释:两操作访问同一个变量,其两个操作中有至少一个写操作,此时就存在依赖性
- 写后读 a=0 b=a
- 读后写 a=b b=1
- 写后写 a=1 a=2
4、 as-if-serial原则
不管怎么重排序(编译器和处理器为了提高并行度),(单线程)程序的执行结果不能被改变。
5、示例代码:
/**
* 指令重排序 demo
*/
public class Demo2 {
static int x = 0, y = 0, a = 0, b = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// int i = 0;
// boolean flag = true;
// while (flag) {
// i++;
Thread thread = new Thread(() -> {
a = 1;
x = b;
});
Thread thread1 = new Thread(() -> {
b = 1;
y = a;
});
thread.start();
thread1.start();
thread.join();
thread1.join();
System.out.println("x=======>" + x + " y=========>" + y);
/* if (x == 0 && y == 0) //if语句分别进行4次修改,x==1&&y==1 x==0&&y=1 x==1&&y==0
{
flag = false;
} else {
x = 0;
y = 0;
a = 0;
b = 0;
}
}*/
}
}
上面的输出结果有4种情况:(可将注释放行测试,修改if条件循环运行可得结果)
x=0,y=1
x=1, y=0
x=1, y=1
x=0, y=0
参考资料:https://blog.csdn.net/yjp198713/article/details/78839698