Java内存模型——happens-before原则

2024-02-02 07:48

本文主要是介绍Java内存模型——happens-before原则,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在Java内存模型中,为了更好的执行效率,处理器和编译器会对指令进行重排序。就像下面的代码:

 int a=0,b=0;public void test(){for (;;){int x=a;b=1;a++;System.out.println(x);}}

即时编译器很有可能会将b=1移到循环之外,因为它的赋值与循环无关。
为了更好的执行效率,指令重排序可能会将原先的指令执行顺序打乱,也就是说我们代码执行的顺序和我们代码编写的顺序未必一致。在单线程情况下我们不用担心指令重排序会对我们的程序造成什么影响, 处理器(即时编译器)会保证程序的执行遵守as-if-serial,简单说就是在单线程情况下无论如何重排序,它的执行结果和我们编写代码期望的一样,看起来就像是“顺序执行”的。此外,指令重排序还会遵守指令之间的数据依赖关系,如果两个操作存在相互依赖就不能对他们进行重排序。

 public void test(){int a=0;int b=0;a=a+1;b=a+1;}

像上面的代码, int a=0和 int b=0可能由于重排序导致 int b=0先执行,但是 b=a+1的操作依赖a=a+1,因此处理器一定会保证 a=a+1在 b=a+1之前执行。
以上就是处理器(即时编译器)为我们保证的在单线程情况下的as-if-serial,看起来像是串行执行。但是在多线程情况下就无法保证了,需要我们进行合适的同步,不过这不是本篇的重点。

除了上面的as-if-serial,Java内存模型还为程序提供了一些有序性规则,这些规则不需要通过任何同步手段就可以保证,这就是happens-before原则,它用来描述两个操作的内存可见性,如果A操作和B操作符合happens-before原则A happens-before B,那么A操作的结果对B一定可见。反之如果两个操作的执行顺序不能通过 happens-before原则推倒出来,那么这两个操作会被随意的重排序,此时的执行结果难以预见。
happens-before原则:

  • 在一个线程中遵守as-if-serial,看起来像是串行执行。
  • 一个解锁操作先行发生于对同一个锁的加锁操作。这很好理解,无论是单线程还是多线程,必须要先释放锁,然后其他线程才能进行lock操作。
  • volatile字段的写操作先行发生于(时钟顺序)对同一字段的读操作。
  • 线程的启动操作先行发生于对该线程的任意其他操作,Thread对象的start()方法happens-before对该线程的其他操作。
  • 如果A操作 happens-before B操作,B操作 happens-before C操作,那么A操作一定happens-before C操作。happens-before原则具有传递性。
  • 对线程的interrupt操作先行发生与被中断线程捕获到中断信号。
  • 线程的最后一个操作 happens-before 线程的终结
  • 创建对象时,构造器的最后一个操作 happens-before 析构函数(finalize())的第一个操作。

只要我们的程序执行顺序不能够通过happens-before 原则推导出来,那么就无法保证它的有序性,处理器可以随意对它进行重排序。比如我们多线程访问共享数据时,可能由于数据竞争,导致出现一些与我们预期不一致的结果,这时候我们就需要一些同步手段,其实就是构造一个跨线程的happens-before关系。

参考:
深入拆解Java虚拟机
Java高并发编程详解

这篇关于Java内存模型——happens-before原则的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/669980

相关文章

Spring boot整合dubbo+zookeeper的详细过程

《Springboot整合dubbo+zookeeper的详细过程》本文讲解SpringBoot整合Dubbo与Zookeeper实现API、Provider、Consumer模式,包含依赖配置、... 目录Spring boot整合dubbo+zookeeper1.创建父工程2.父工程引入依赖3.创建ap

SpringBoot结合Docker进行容器化处理指南

《SpringBoot结合Docker进行容器化处理指南》在当今快速发展的软件工程领域,SpringBoot和Docker已经成为现代Java开发者的必备工具,本文将深入讲解如何将一个SpringBo... 目录前言一、为什么选择 Spring Bootjavascript + docker1. 快速部署与

Spring Boot spring-boot-maven-plugin 参数配置详解(最新推荐)

《SpringBootspring-boot-maven-plugin参数配置详解(最新推荐)》文章介绍了SpringBootMaven插件的5个核心目标(repackage、run、start... 目录一 spring-boot-maven-plugin 插件的5个Goals二 应用场景1 重新打包应用

SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出

《SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何结果EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出功能,文中的示例代码讲解详细,... 目录安装处理自定义导出复杂场景1、列不固定,动态列2、动态下拉3、自定义锁定行/列,添加密码4、合并

Spring Boot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤

《SpringBoot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤》本文介绍如何在SpringBoot项目中集成Druid数据库连接池,包括环境搭建、Maven依赖配置、SpringBoot配置文件... 目录1. 引言1.1 环境准备1.2 Druid介绍2. 配置Druid连接池3. 查看Druid监控

Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法

《Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法》:本文主要介绍Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要... 目录1 使用Spring Boot的@ConfigurationProperties2. 使用@Valu

创建Java keystore文件的完整指南及详细步骤

《创建Javakeystore文件的完整指南及详细步骤》本文详解Java中keystore的创建与配置,涵盖私钥管理、自签名与CA证书生成、SSL/TLS应用,强调安全存储及验证机制,确保通信加密和... 目录1. 秘密键(私钥)的理解与管理私钥的定义与重要性私钥的管理策略私钥的生成与存储2. 证书的创建与

浅析Spring如何控制Bean的加载顺序

《浅析Spring如何控制Bean的加载顺序》在大多数情况下,我们不需要手动控制Bean的加载顺序,因为Spring的IoC容器足够智能,但在某些特殊场景下,这种隐式的依赖关系可能不存在,下面我们就来... 目录核心原则:依赖驱动加载手动控制 Bean 加载顺序的方法方法 1:使用@DependsOn(最直

SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验

《SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验》Java提供了内置的assert机制,而Spring框架也提供了更强大的Assert工具类来帮助开发者进行参数校验和状态检查,下... 目录前言一、Java 原生assert简介1.1 使用方式1.2 示例代码1.3 优缺点分析二、Spring Fr

java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解

《java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解》:本文主要介绍java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件,具有很好的参考价... 目录protobuf文件作为数据传输和存储的协议主要介绍在Java使用maven编译proto文件的插件