你已經(jīng)知道，導(dǎo)致可見性的原因是緩存，導(dǎo)致有序性的原因是編譯優(yōu)化，那解決可見性、有序性最直接的辦法就是禁用緩存和編譯優(yōu)化，但是這樣問題雖然解決了，我們程序的性能可就堪憂了。

　　合理的方案應(yīng)該是按需禁用緩存以及編譯優(yōu)化。那么，如何做到“按需禁用”呢?對于并發(fā)程序，何時禁用緩存以及編譯優(yōu)化只有程序員知道，那所謂“按需禁用”其實就是指按照程序員的要求來禁用。所以，為了解決可見性和有序性問題，只需要提供給程序員按需禁用緩存和編譯優(yōu)化的方法即可。

　　Java 內(nèi)存模型是個很復(fù)雜的規(guī)范，可以從不同的視角來解讀，站在我們這些程序員的視角，本質(zhì)上可以理解為，Java 內(nèi)存模型規(guī)范了 JVM 如何提供按需禁用緩存和編譯優(yōu)化的方法。具體來說，這些方法包括 volatile、synchronized 和 final 三個關(guān)鍵字。

　　Java 的內(nèi)存模型是并發(fā)編程領(lǐng)域的一次重要創(chuàng)新，之后 C++、C#、Golang 等高級語言都開始支持內(nèi)存模型。Java 內(nèi)存模型里面，最晦澀的部分就是 Happens-Before 規(guī)則，接下來我們詳細(xì)介紹一下。

　　Happens-Before 規(guī)則

　　在了解完Java 內(nèi)存模型之后，我們再來具體學(xué)習(xí)一下針對于這些問題提出的Happens-Before 規(guī)則。如何理解 Happens-Before 呢?如果望文生義(很多網(wǎng)文也都愛按字面意思翻譯成“先行發(fā)生”)，那就南轅北轍了，Happens-Before 并不是說前面一個操作發(fā)生在后續(xù)操作的前面，它真正要表達的是：前面一個操作的結(jié)果對后續(xù)操作是可見的。就像有心靈感應(yīng)的兩個人，雖然遠隔千里，一個人心之所想，另一個人都看得到。Happens-Before 規(guī)則就是要保證線程之間的這種“心靈感應(yīng)”。所以比較正式的說法是：Happens-Before 約束了編譯器的優(yōu)化行為，雖允許編譯器優(yōu)化，但是要求編譯器優(yōu)化后一定遵守 Happens-Before 規(guī)則。

　　Happens-Before 規(guī)則應(yīng)該是 Java 內(nèi)存模型里面最晦澀的內(nèi)容了，和程序員相關(guān)的規(guī)則一共有如下六項，都是關(guān)于可見性的，具體如下：

　　程序的順序性規(guī)則：指在一個線程中，按照程序順序，前面的操作 Happens-Before 于后續(xù)的任意操作。

　　volatile 變量規(guī)則：指對一個 volatile 變量的寫操作， Happens-Before 于后續(xù)對這個 volatile 變量的讀操作。

　　傳遞性規(guī)則：指如果 A Happens-Before B，且 B Happens-Before C，那么 A Happens-Before C。

　　管程中鎖的規(guī)則：指對一個鎖的解鎖 Happens-Before 于后續(xù)對這個鎖的加鎖。管程是一種通用的同步原語，在 Java 中指的就是 synchronized，synchronized 是 Java 里對管程的實現(xiàn)。管程中的鎖在 Java 里是隱式實現(xiàn)的，在進入同步塊之前，會自動加鎖，而在代碼塊執(zhí)行完會自動釋放鎖，加鎖以及釋放鎖都是編譯器幫我們實現(xiàn)的。

　　線程 start() 規(guī)則：關(guān)于線程啟動的。它是指主線程 A 啟動子線程 B 后，子線程 B 能夠看到主線程在啟動子線程 B 前的操作。換句話說就是，如果線程 A 調(diào)用線程 B 的 start() 方法(即在線程 A 中啟動線程 B)，那么該 start() 操作 Happens-Before 于線程 B 中的任意操作。

　　線程 join() 規(guī)則：關(guān)于線程等待的。它是指主線程 A 等待子線程 B 完成(主線程 A 通過調(diào)用子線程 B 的 join() 方法實現(xiàn))，當(dāng)子線程 B 完成后(主線程 A 中 join() 方法返回)，主線程能夠看到子線程的操作。當(dāng)然所謂的“看到”，指的是對共享變量的操作。換句話說就是，如果在線程 A 中，調(diào)用線程 B 的 join() 并成功返回，那么線程 B 中的任意操作 Happens-Before 于該 join() 操作的返回。

　　在 Java 語言里面，Happens-Before 的語義本質(zhì)上是一種可見性，A Happens-Before B 意味著 A 事件對 B 事件來說是可見的，無論 A 事件和 B 事件是否發(fā)生在同一個線程里。例如 A 事件發(fā)生在線程 1 上，B 事件發(fā)生在線程 2 上，Happens-Before 規(guī)則保證線程 2 上也能看到 A 事件的發(fā)生。

　　Java 內(nèi)存模型主要分為兩部分，一部分面向你我這種編寫并發(fā)程序的應(yīng)用開發(fā)人員，另一部分是面向 JVM 的實現(xiàn)人員的，我們可以重點關(guān)注前者，也就是和編寫并發(fā)程序相關(guān)的部分，這部分內(nèi)容的核心就是 Happens-Before 規(guī)則。

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