Java并发编程

并发问题产生的三大根源

当多个线程同时访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

一个操作或多个操作要么全部执行完成且执行过程不被中断，要么就不执行。

程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。对于单线程，在执行代码时jvm会进行指令重排序，处理器为了提高效率，可以对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证保存最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。

Java 内存模型规范了 JVM 如何提供按需禁用缓存和编译优化的方法。具体来说，这些方法包括 volatile、synchronized 和 final 三个关键字，以及六项 Happens-Before 规则。

锁操作是具备happens-before关系的，解锁操作happens-before之后对同一把锁的加锁操作。实际上，在解锁的时候，JVM需要强制刷新缓存，使得当前线程所修改的内存对其他线程可见。

最原始的意义就是禁用 CPU 缓存。告诉编译器，对这个变量的读写，不能使用 CPU 缓存，必须从内存中读取或者写入。volatile字段可以看成是一种不保证原子性的同步但保证可见性的特性，其性能往往是优于锁操作的。

final修饰的实例字段则是涉及到新建对象的发布问题。当一个对象包含final修饰的实例字段时，其他线程能够看到已经初始化的final实例字段，这是安全的。

Happens-Before表达的是：前面一个操作的结果对后续操作是可见的。Happens-Before 约束了编译器的优化行为，虽允许编译器优化，但是要求编译器优化后一定遵守 Happens-Before 规则。特性：传递性

程序的顺序性规则

一个线程执行过程中，前面对某个变量的修改一定是对后续操作可见的
volatile变量规则

对一个volatile变量的写操作相对于后续对这个volatile变量的读操作可见
传递性

A Happens-Before B B Happens-Before C 那么A Happens-Before C
管程中锁的规则

线程A获得锁之后，对共享变量的操作对后来再获得锁的其他线程来说是可见的
线程 start() 规则

它是指主线程 A 启动子线程 B 后，子线程 B 能够看到主线程在启动子线程 B 前的操作。
线程 join() 规则

主线程 A 等待子线程 B 完成（主线程 A 通过调用子线程 B 的 join() 方法实现），当子线程 B 完成后（主线程 A 中 join() 方法返回），主线程能够看到子线程的操作。
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.interrupted()方法检测到是否有中断发生。
对象终结规则

一个对象的初始化完成(构造函数执行结束)先行发生于它的finalize()方法的开始。