Java中锁的内存语义

　　我们都知道，Java中的锁可以让临界区互斥执行。锁是Java并发编程中最重要的同步机制，锁除了可以让临界区互斥执行外，还可以让释放锁的线程向获取同一个锁的线程发送消息。下面是锁的释放-获取的代码：

　　

Class MonitorEx{
    int a = 0 ;
    public synchronized void writer(){  //1
        a++ ;                           //2

    }    　　　　　　　　　　　　　　　　　　//3
    
    public synchronized void reader(){  //4

        int i = a ;                     //5
        ......  
    }                                   //6


}

　　假设线程A执行writer()方法，随后线程B执行reader()方法。根据happens-before规则，这个过程包含的happens-before关系有如下3类 ：

　　（1）根据程序次序规则 ： 1 happens-before 2 ， 2 happens-before 3 ， 4 happens-before 5 ， 5 happens-before 6 ；

　　（2）根据监视器规则 ： 3 happens-before 4 ；

　　（3）根据传递依赖规则 ： 2 happens-before 5 ；

　　happens-before 关系可以转换为如下图的表现形式 ：

　　

 

 　　在上图中，每一个箭头连接的两个点，代表了一个happens-before 关系，短箭头表示的是程序的顺序规则 ； 红色箭头表示监视器规则；黑色长箭头表示的是组合这些规则后提供的happens-before保证 。　　

　　上图表示线程A在释放了锁之后，随后线程B获取同一个锁，2 happens-before 5 。因此，线程A在释放锁之前所有的可见的共享变量，在B线程获取同一个锁之后，将立刻变得对线程B可见。

　　

　　以上的介绍是对我们程序员可见的，那么锁的释放和获取在内存中的语义是怎么样的呢 ？

　　当线程释放锁时，Java内存模型（Java Memory Modle 简称JMM） 会把该线程对应的本地内存中的共享变量刷新到主内存中，以上面的例子为例，当线程A释放锁后，共享数据的状态示意图如下图所示 ：

　　当线程获取锁时，JMM会把该线程对应的本地内存置为无效，从而使得被监视器保护的临界区代码必须从主内存中读取共享变量。下图表示锁获取的状态示意图 ：

　　锁的释放和锁的获取的内存语义可以总结如下：

　　□ 线程A释放一个锁，实质上是线程A向接下来要获取同一个锁的某个线程发出了（线程A对共享变量做出修改）消息 。

　　□ 线程B获取一个锁，实质上是线程B接收了之前某个线程发出的（在释放这个锁之前对共享变量所做修改）的消息。

　　□ 线程A释放锁，随后线程B获取这个锁，这个过程实质上是线程A通过主内存向线程B发送消息 。