happens-before规则

1. happens-before 规则含义：
   happens-before原则是JMM最核心的概念，理解happens-before是理解JMM的关键。
   JMM为了使编译器和处理器的约束尽可能少，它遵循的原则是：只要不改变程序的执行结果，编译器和处理器想怎么优化就怎么优化。

   happens-before原则简单理解：前一个操作的结果对后续操作可见。

   JMM向程序员保证：一个操作happens-before于另一个操作，那么第一个操作的执行结果将对第二个执行结果可见，而且第一个操作的执行顺序排在第二个顺序之前。

   happens-before原则的目的：为了在不改变程序执行结果的前提下，尽可能提高程序执行的并行度。

2. happens-before 规则定义
   2.1 程序顺序规则
   一个线程中，按程序顺序，前面的操作happens-before于后续任何操作。
   例如

   int i = 1;// A
   int j = 2;// B
   int x = i*j;// C
   

   A操作happens-before与B、C操作。

   2.2 监控器锁规则
   对一个锁的解锁，happens-before与随后对这个锁的加锁。
   这个规则说的锁指的是java里的synchronized，例如下面代码，在正式进入同步代码块之前，会自动加锁，而在代码块执行结束后会自动释放锁，加锁和释放锁是编译器帮助我么实现的。

   synchronized(this){ // 自动加锁
       if(this.name.equals("a")){
         this.name = "b";
     }
   }// 自动解锁
   

   假设name的初始值是a，线程A执行完代码块后，name的值变成了b（执行完自动释放锁），线程B进入代码块可以看见线程A对name的操作，也就是线程B能看见name==“b”。

3. volatile变量规则
   对一个volatile域的写，happens-before与任意后续对这个volatile域的读

4. 传递性
   如果A happens-before B， 且B happens-before C 那么A happens-before C

   class Demo {
     int x = 0;
     volatile boolean f = false;
     public void writer(){
       x = 10;
       f = true;
     }
     public void reader(){
         if( f == true ){
             System.out.println(x);
         }
      }
   }
   

根据规则1：x = 10 happens-before 写变量 f = true ，
根据规则3：写变量 f = true happens-before 读变量 f = true
根据规则4 传递性：x = 10 happens 读变量 f = true 因此会输出 10。

5. start()规则
   主线程A启动子线程B后，子线程B能看见主线程在启动子线程B的操作。

6. join()规则
   如果线程A执行ThreadB.join()并成功返回，那么线程B的任意操作happens-before 于 线程A从ThreadB.join()操作成功返回。

总结：Happens-before的语义本质上是一种可见性，A happens-before B 意味着A事件对B事件来说是可见的，无论A事件和B事件是否发生在同一线程中。

JMM的设计分为两部分，一部分是happens-before原则，他是面向程序员提供的，阐述了一个强内存模型，我们只需要理解happens-before原则，就可以编写并发安全的程序了。 另一部分是针对JVM实现的，为了尽可能少的对编译器和处理器做约束，从而提高性能。JMM在不影响程序执行结果的前提下对其不做要求，即允许优化重排序。