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线程间操作的定义

1. 线程间操作指：一个程序执行的操作可被其他线程感知或被其他线程直接影响。
2. Java内存模型只描述线程间操作，不描述线程内操作，线程内操作按照线程内语义执行。

线程间操作有：

• read操作(一般读，即 非volatile读)
• write操作(一般写，即 非volatile写)
• volatile read
• volatile write
• Lock.(锁monitor)、Unlock
• 线程的第一个和最后一个操作
• 外部操作

所有线程间操作，都存在可见性问题，JMM需要对其进行规范

volatile关键字

可见性问题：让一个线程对共享变量的修改，能够及时的被其他线程看到。 Java内存模型规定：对volatile变量v的写入，与所有其他线程后续对v的读同步。

要满足这些条件，所以volatile关键字就有这些功能：

1. 禁止缓存：

volatile变量的访问控制符会加个

• ACC_VOLATILE——https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.5

2. 对volatile变量相关的指令不做重排序。

double和long的特殊处理

由于《Java语言规范》的原因，对非volatile的double、long的单次写操作是分两次来进行的，每次操作其中32位，这可能导致第一次写入后，读取的值是脏数据，第二次写完成后，才能读到正确值。

• 读写volatile修饰的long、double是原子性的。
• 商业JVM不会存在这个问题，虽然规范没要求实现原子性，但是考虑到实际应用，大部分都实现了原子性。
• 《Java语言规范》中说道： 建议程序员将共享的64位值(long、double)用volatile修饰或正确同步其程序以避免可能的复杂情况。

对于同步的规则定义

• 对volatile变量v的写入，与所有其他线程后续对v的读同步。

• 对于监视器m的解锁与所有后续操作对于m的加锁同步。

  

• 对于每个属性写入默认值(0，false，null)与每个线程对其进行的操作同步。

  

• 启动线程的操作与线程中的第一个操作同步。

  

• 线程T2的最后操作与线程T1 发现线程T2已经结束同步。(isAlive，join可以判断线程是否终结)

  

• 如果线程T1中断了T2，那么线程T1的中断操作与其他所有线程发现T2被中断了同步。通过抛出InterruptedException异常，或者调用Thread.interrupted或Thread.isInterrupted

  

Happens-before现行发生原则

happens-before 关系用于描述两个有冲突的动作之间的顺序，如果一个action happens before 另一个action，则第一个操作被第二个操作可见，JVM需要实现如下happens-before规则：

• 某个线程中的每个动作都happens-before 该线程中该动作后面的动作。
• 某个管程上的unlock 动作 happens-before 同一个管程上后续的 lock 动作。
• 对某个 volatile 字段的写操作 happens-before 每个后续对该volatile字段的读操作。
• 在某个线程对象上调用start()方法 happens-before被启动线程中的任意动作。
• 如果在线程t1中成功执行了t2.join()，则t2中的所有操作对t1可见。
• 如果某个动作 A happens-before 动作 B，且B happens-before 动作C，则有 A happens-before C。

当程序中包含两个没有被 happens-before 关系排序的冲突访问时，就称存在数据竞争。遵守了这个原则，也就意味着有些代码不能进行重排序，有些数据不能缓存！

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