线程---操作系统内存模型、java内存模型、线程可见性问题、 指令重排序、Happens-before规则

操作系统内存模型

• L1、L2是每个CPU自己的高速缓存
• L3是CPU之间共享的缓存
• L1和L2的缓存命中率均约为80%
• 达到L3缓存数据占比4%左右

Java内存模型

• 每个线程有自己的工作内存
• 工作内存包含线程本地局部变量和主内存的副本拷贝
• 线程之间的共享变量通过主内存在各线程间同步

线程可见性问题

package day0201;

public class ThreadSafe {
	private static int a=0;
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Thread threadA = new Thread(() ->{
			System.out.println("threadA"+Thread.currentThread().getName()+"a="+a);
			a=1;
			System.out.println("threadA"+Thread.currentThread().getName()+"a="+a);
		});
		
		Thread threadB = new Thread(()->{
			System.out.println("threadB"+Thread.currentThread().getName()+"a="+a);
			a=1;
			System.out.println("threadB"+Thread.currentThread().getName()+"a="+a);
		});
		
		threadA.start();
		threadB.start();
		
		threadA.join();
		threadB.join();
		
		System.out.println("a="+a);
	}
}

结果：

• 线程工作内存的值写入到主内存，另一个线程从主内存读取到这个值
• 由于可见性问题，另一个线程拿到的值并不是实时的

指令重排序问题

package day0201;

public class ThreadRecordering {
	private static int a=0;
	private static int b=0;
	private static int x=0;
	private static int y=0;
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Thread threadA = new Thread(()->{
			b=1;
			x=a;
		});
		Thread threadB = new Thread(()->{
			a=1;
			y=b;
		});
		threadA.start();
		threadB.start();
		
		threadA.join();
		threadB.join();
		
		System.out.println("x="+x+";y="+y);
	}
}

结果，x=0;y=1或x=1;y=0或x=0;y=0或x=1;y=1(都有可能)

重排序可能发生再编译器，也可能发生再处理器

重排序发生的条件

违反了Happens-before规则，就会发生指令重排序

Happens-before规则

• 程序次序规则：在程序中若操作A先于操作B发生，那么线程中操作A也先于操作B发生
• 对象终结规则：一个对象的构造函数的完成先行发生于其finalize()方法
• 锁规则：对同一个锁，加锁操作先行发生于解锁操作
• 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，则操作A先行发生于操作C
• volatile变量规则：对一个volatile变量的写操作先行发生于对这个变量的读操作
• 线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程中的每个指令操作
• 线程中断规则：一个线程对另一个线程调用interrupt()方法，先行发生于被中断线程检测到中断时间
• 线程结束规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止时，如线程结束，Thread.join()返回

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标签：Thread,threadA,模型,线程,内存,操作,threadB
来源： https://blog.csdn.net/weixin_45335305/article/details/104131505