前言
上一篇文章王子給大家介紹了併發編程中比較關心的三個核心問題，可見性、有序性和原子性。
今天我們繼續來探索併發編程的內容，聊一聊JAVA的內存模型和Happens-Before規則。
JAVA內存模型
這裏的JAVA內存模型指的不是我們JVM專欄中提到的內存分佈模型，而是針對併發編程的，小夥伴們不要混淆概念了。
我們已經知道，導致可見性問題的是緩存，導致有序性問題的是指令重排，那麼禁用緩存和禁用指令重排不就可以避免出現這兩種問題了嗎。
但想想也知道，如果直接禁用掉，性能會大打折扣，所以正確的方式應該是按需禁用。
只有程序員才能分析出什麼時候應該禁用，所以爲了解決可見性和有序性，其實只要提供給程序員按需禁用的API接口就可以了。
JAVA的內存模型是一個很複雜的規範，可以從不同的角度來解釋，本質上我們可以理解成JAVA內存模型規範了JVM如何按需禁用緩存和禁用指令重排。
具體來說這些方法包括 volatile、synchronized 和 final 等關鍵字，以及六項 Happens-Before 規則。
volatile不是JAVA獨有的關鍵字，它最開始的含義就是禁用CPU緩存，JAVA1.5之後對它進行了語義加強，就是引入了一套Happens-Before 規則。
例如下面的代碼：
class VolatileExample { int x = 0; volatile boolean v = false; public void writer() { x = 42; v = true; } public void reader() { if (v == true) { // 這裏 x 會是多少呢？ } } }
假如線程A執行了writer方法，線程B執行reader方法，如果線程B發現了v=true，那麼同時也會發現x=42。
Happens-Before 規則
接下來我們就來看看今天的主角，Happens-Before是什麼？
Happens-Before要表達的是：前面一個操作的結果對後續操作是可見的，它約束了編譯器的優化行爲，雖允許編譯器優化導致的指令重排，但是要求編譯器優化後一定遵守 Happens-Before 規則。
都說Happens-Before對於JAVA內存模型來講是一個比較晦澀難懂的部分，但我們一點一點來剖析，其實沒那麼難理解。
程序的順序性規則
這條規則是指在一個線程中，按照程序順序，前面的操作 Happens-Before 於後續的任意操作。
這條規則還是比較容易理解的，就是保證了單線程中程序的順序性。
volatile變量規則
這條規則是指對一個 volatile 變量的寫操作， Happens-Before 於後續對這個 volatile 變量的讀操作。
這麼看的話，是不是發現其實它就是禁用CPU緩存的意思，多線程下保證變量的可見性。
傳遞性
這條規則是指如果 A Happens-Before B，且 B Happens-Before C，那麼 A Happens-Before C。
這個傳遞性也很好理解，那麼假如把傳遞性和volatile變量規則放在一起會發生什麼呢？
就比如我們上文中的代碼，x=42 Happens-Before v=true，寫變量v=true Happens-Before 讀變量v，那麼根據傳遞性規則，x=42 Happens-Before 讀變量v。
所以我們之前分析，如果線程B讀變量v=true，那麼x=42對於線程B也是可見的。
併發工具包（java.util.concurrent）就是靠 volatile 語義來搞定可見性的，同時傳遞性也是對volatile關鍵字的增強，保證了可見性的同時也保證了有序性。
管程中鎖的規則
這條規則是指對一個鎖的解鎖 Happens-Before 於後續對這個鎖的加鎖。
這條規則其實也很容易理解，不加鎖何來解鎖一說。
線程start()規則
這條是關於線程啓動的。它是指主線程 A 啓動子線程 B 後，子線程 B 能夠看到主線程在啓動子線程 B 前的操作。
這條規則也沒什麼好解釋的，就是字面意思。
線程join()規則
這條是關於線程等待的。它是指主線程 A 等待子線程 B 完成（主線程 A 通過調用子線程 B 的 join() 方法實現），當子線程 B 完成後（主線程 A 中 join() 方法返回），主線程能夠看到子線程的操作。當然所謂的“看到”，指的是對共享變量的操作。
總結
Java 的內存模型是併發編程領域的一次重要創新，它主要分爲兩部分，一部分面向編寫併發程序的應用開發人員，另一部分是面向 JVM 的實現人員的。
我們在併發專欄中理解前者就可以了。
晦澀難懂的Happens-Before原則，看完本文你覺得它還有那麼難嗎？
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