并发编程三大特性
有序性
证明乱序
package com.juc.c_001_03_Ordering;
/**
* 本程序跟可见性无关，曾经有同学用单核也发现了这一点
*/
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class T01_Disorder {
private static int x = 0, y = 0;
private static int a = 0, b = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (long i = 0; i < Long.MAX_VALUE; i++) {
x = 0;
y = 0;
a = 0;
b = 0;
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
Thread one = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
a = 1;
x = b;
latch.countDown();
}
});
Thread other = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
b = 1;
y = a;
latch.countDown();
}
});
one.start();
other.start();
latch.await();
String result = "第" + i + "次 (" + x + "," + y + ")";
if (x == 0 && y == 0) {
System.err.println(result);
break;
}
}
}
}
运行上面程序当x和y等于0的时候，证明程序执行乱序了。
程序为何乱序？
简单说，为了提高效率。因为读取内存和CPU计算速度不一致， 前后两条指令没有依赖可能会乱序。
线程的as-if-serial
? as – if – serial
? 不影响单线程的最终一致性
? 单个线程，两条语句，未必是按顺序执行
? 单线程的重排序，必须保证最终一致性
? as-if-serial：看上去像是序列化（单线程）
JVM内存屏障
使用内存屏障阻止乱序执行
内存屏障是特殊指令：看到这种指令，前面的必须执行完，后面的才能执行
intel : lfence sfence mfence(CPU特有指令)
? LoadLoad屏障：对于这样的语句Load1; LoadLoad; Load2，在Load2及后续读取操作要读取的数据被访问前，保证Load1要读取的数据被读取完毕。
? StoreStore屏障：对于这样的语句Store1; StoreStore; Store2，在Store2及后续写入操作执行前，保证Store1的写入操作对其它处理器可见。
? LoadStore屏障：对于这样的语句Load1; LoadStore; Store2，在Store2及后续写入操作被刷出前，保证Load1要读取的数据被读取完毕。
? StoreLoad屏障：对于这样的语句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后续所有读取操作执行前，保证Store1的写入对所有处理器可见。
如何阻止乱序？
? volatile（JVM级别）
? 内存屏障
new 对象指令
Object obj = new Object();
0 new #2 <java/lang/Object>
3 dup
4 invokespecial #1 <java/lang/Object.<init>>
7 astore_1
8 return
? 当new一个对象的时候，先在堆内存申请一块内存，地址压栈，这个时候对象是默认值；
? dup复制地址 ，压栈，现在有两个地址，内存对象是默认值；
? invokespecial调用init执行默认构造方法，对象赋初始值，出栈用掉一个地址；
? astore1弹栈到方法变量表赋值给o；
程序在运行的时候会发生指令重排序，有可能拿到对象引用的时候还没有执行构造方法赋初始值，这个时候对象内部的数据还是默认值。
this对象逸出
package com.juc.c_001_03_Ordering;
public class T03_ThisEscape {
private int num = 8;
public T03_ThisEscape() {
new Thread(() -> System.out.println(this.num)
).start();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
new T03_ThisEscape();
System.in.read();
}
}
//构造方法不要启动线程
成员变量 new T03_ThisEscape
1分配空间申请内存 赋默认值
2然后调用构造方法 赋初始值
3内存地址赋予变量
如果调用顺序是1,3，2 这就是指令重排，把分配空间指向变量，但是还没有调用调用构造方法，如果这个时候调用这个方法，num 是不为8的，但是对象.成员变量是没有初始化的。
volatile 是如何保证有序性的
Java 内存模型具备一些先天的“有序性”，即不需要通过任何手段就能够得到保证的有序性，这个通常也称为 happens-before 原则。如果两个操作的执行次序无法从 happens-before 原则推导出来，那么它们就不能保证它们的有序性，虚拟机可以随意地对它们进行重排序。
如下是 happens-before 的8条原则，摘自 《深入理解Java虚拟机》。
? 程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作；
? 锁定规则：一个 unLock 操作先行发生于后面对同一个锁的 lock 操作；
? volatile 变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作；
? 传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C；
? 线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作；
? 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；
? 线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行；
? 对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的 finalize() 方法的开始；
JVM中的内存屏障
所有实现JVM规范的虚拟机，必须实现四个屏障
LoadLoadBarrier LoadStore SL SS
