[Java知识库]Java并发编程--重排序

1. happens-before简介

JMM中，如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见，那么这两个操作之间必须要存在happens-before关系。两个操作可以在同一个线程中，也可以不在

常见的 happens-before关系：

1. 程序顺序规则 : 一个线程的一个操作发生于其后续操作前
2. 监视器锁规则： 对一个锁（对象）的解锁发生在加锁之前
3. volatile变量规则：对一个volatile变量的写操作发生在读操作前
4. 传递性：A在B前面发生，B在C前面发生=>A在C前面发生

2. 数据依赖性

数据依赖有以下3种情况：

1. 写后读： a=1; b=a
2. 写后写: a=1;a=2
3. 读后写: a=b;b=1

上面的这三种情况，每种情况中的语句顺序都不以改变，不然会改变程序运行的结果

3. 重排序

Java 内存模型允许编译器和处理器对指令重排序 以提高运行性能 ，并且只会对不存在
数据依赖性的指令重排序。 在单线程下重排序可以保证最终执行的结果与程序顺序执行的
结果一致，但是在多线程下就会存在问题

package innerlock;

public class ReorderDemo {
	int a=0;
	boolean flag=false;
	public void write() {
		
		a=1;//1
		flag=true;//2
		
		
	}
	public void read() {
		if(flag)
		{
			int i=a*a;
			System.out.println("i="+i);
		}
	}
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		ReorderDemo demo=new ReorderDemo();
		Thread wThread=new Thread() {
			public void run() {
				demo.write();
			}
		};
		
		Thread rThread=new Thread() {
			public void run() {
				while(!Thread.currentThread().isInterrupted())
				{
					demo.read();
				}
			}
		};
		wThread.start();
		rThread.start();
		Thread.sleep(2000);
		rThread.interrupt();
	}
}

上面的代码先创建了一个写线程，然后创建了一个读线程，按照常规想法，结果应该会输出i=1, 因为flag的赋值操作在a=1之后执行

但是由于1处和2处的代码没有数据依赖性，3处和4处的代码也没有数据依赖性，因此1与2，3与4可能会发生指令重排而导致结果不一样

1处与2处指令重排：

3处与4处指令重排：

3处与4处存在控制依赖性

参考：《Java并发编程的艺术》