之前我们说了:1,可见性2,原子性3,有序性3个并发BUG的之源,这三个也是编程领域的共性问题。Java诞生之处就支持多线程,所以自然有解决这些问题的办法,而且在编程语言领域处于领先地位。理解Java解决并发问题的方案,对于其他语言的解决方案也有触类旁通的效果。什么是Java内存模型我们已经知道了,导致可见性的原因是缓存,导致有序性的问题是编译优化。那解决问题的办法就是直接禁用 缓存和编译优化。但是直接不去使用这些是不行了,性能无法提升。所以合理的方案是 按需禁用缓存和编译优化。如何做到“按需禁用”,只有编写代码的程序员自己知道,所以程序需要给程序员按需禁用和编译优化的方法才行。Java的内存模型如果站在程序员的角度,可以理解为,Java内存模型规范了JVM如何提供按需禁用缓存和编译优化的方法。具体来说,这些方法包括volatile,synchronized和final三个关键字段。以及六项 Happens-Before 规则。使用volatile的困惑volatile 关键字并不是 Java 语言特有的,C语言也有,它的原始意义就是禁用CPU缓存。例如,我们声明一个volatile变量 ,volatile int x = 0,它表达的是:告诉编译器,对这个变量的读写,不能使用 CPU 缓存,必须从内存中读取或者写入。看起来语义很明确,实际情况比较困惑。看下以下代码:class VolatileExample { int x = 0; volatile boolean v = false; public void writer() { x = 42; v = true; } public void reader() { if (v == true) { // 这里 x 会是多少呢? } }}直觉上看,这里的X应该是42,那实际应该是多少呢?这个要看Java的版本,如果在低于 1.5 版本上运行,x 可能是42,也有可能是 0;如果在 1.5 以上的版本上运行,x 就是等于 42。分析一下,为什么 1.5 以前的版本会出现 x = 0 的情况呢?因为变量 x 可能被 CPU 缓存而导致可见性问题。这个问题在 1.5 版本已经被圆满解决了。Java 内存模型在 1.5 版本对 volatile 语义进行了增强。怎么增强的呢?答案是一项 Happens-Before 规则。Happens-Before 规则这里直接给出定义:Happens-Before :前面一个操作的结果对后续操作是可见的。所以比较正式的说法是:Happens-Before 约束了编译器的优化行为,虽允许编译器优化,但是要求编译器优化后一定遵守 Happens-Before 规则。看一看Java内存模型定义了哪些重要的Happens-Before规则1,程序的顺序性规则这条规则是指在一个线程中,按照程序顺序,前面的操作 Happens-Before 于后续的任意操作。这还是比较容易理解的,比如刚才那段示例代码,按照程序的顺序,第 6 行代码 “x = 42;” Happens-Before 于第 7 行代码 “v = true;”,这就是规则 1 的内容,也比较符合单线程里面的思维:程序前面对某个变量的修改一定是对后续操作可见的。2,volatile 变量规则2. volatile 变量规则这条规则是指对一个 volatile 变量的写操作, Happens-Before 于后续对这个 volatile 变量的读操作。这个就有点费解了,对一个 volatile 变量的写操作相对于后续对这个 volatile 变量的读操作可见,这怎么看都是禁用缓存的意思啊,貌似和 1.5 版本以前的语义没有变化啊?如果单看这个规则,的确是这样,但是如果我们关联一下规则 3,就有点不一样的感觉了。3,传递性4,管程中锁的规则5,线程 start() 规则6,线程 join() 规则参考:Java内存模型