Happens-before rules for threads

happens-before 规定了对共享变量的写操作对其它线程的读操作可见,它是可见性与有序性的一套规则总结,抛开以下 happens-before 规则,JMM 并不能保证一个线程对共享变量的写,对于其它线程对该共享变量的读可见.

案例1

线程解锁 m 之前对变量的写,对于接下来对 m 加锁的其它线程对该变量的读可见

    static int x;
    static Object m = new Object();

    new Thread(()->{
    
         synchronized(m) {
    
         x = 10;
         }
    },"t1").start();

    new Thread(()->{
    
         synchronized(m) {
    
         System.out.println(x);
         }
    },"t2").start();
/* 运行结果: 10 */

案例2

线程对 volatile 变量的写,对接下来其它线程对该变量的读可见

    volatile static int x;
    new Thread(()->{
    
     x = 10;
    },"t1").start();

    new Thread(()->{
    
     System.out.println(x);
    },"t2").start();
/* 运行结果: 10 */

案例3

线程 start 前对变量的写,对该线程开始后对该变量的读可见

static int x;
x = 10;
new Thread(()->{
    
 System.out.println(x);
},"t2").start();
/* 运行结果: 10 */

案例4

线程结束前对变量的写,对其它线程得知它结束后的读可见（比如其它线程调用 t1.isAlive() 或 t1.join()等待 它结束）

static int x;
Thread t1 = new Thread(()->{
    
 x = 10;
},"t1");
t1.start();
t1.join();
System.out.println(x);
/* 运行结果: 10 */

案例5

线程 t1 打断 t2（interrupt）前对变量的写,对于其他线程得知 t2 被打断后对变量的读可见（通过 t2.interrupted 或 t2.isInterrupted）

static int x;
public static void main(String[] args) {
    
    
     Thread t2 = new Thread(()->{
    
         while(true) {
    
             if(Thread.currentThread().isInterrupted()) {
    
             System.out.println(x);
             break;
             }
         }
     },"t2");
     t2.start();
    
     new Thread(()->{
    
         sleep(1);
         x = 10;
         t2.interrupt();
     },"t1").start();
     while(!t2.isInterrupted()) {
    
         Thread.yield();
     }
     System.out.println(x);
}
/* 运行结果: 10 */

案例6

对变量默认值（0,false,null）的写,对其它线程对该变量的读可见

    static int a;
    public static void main(String[] args) {
    
        new Thread(()->{
    
            System.out.println(a);
        }).start();

    }
/* 运行结果: 0 */

案例7

具有传递性,如果 x hb-> y 并且 y hb-> z 那么有 x hb-> z ,配合 volatile 的防指令重排,有下面的例子

volatile static int x;
static int y;
new Thread(()->{
     
 y = 10;
 x = 20;
},"t1").start();
new Thread(()->{
    
 // x=20 对 t2 可见, 同时 y=10 也对 t2 可见
 System.out.println(x); 
},"t2").start();
/* 运行结果: 20 */