先行发生(Happens-Before)原则

先行发生是 Java 内存模型中定义的两项操作之间的偏序关系,比如说操作 A 先行发生于操作 B,其实就是说在发生操作 B 之前,操作 A 产生的影响能被操作 B 观察到,“影响”包括修改了内存中共享变量的值、发送了消息、调用了方法等。

下面是 Java 内存模型下一些“天然的”先行发生关系,这些先行发生关系无须任何同步器协助就已经存在,可以在编码中直接使用。如果两个操作之间的关系不在此列,并且无法从下列规则推导出来,则它们就没有顺序性保障,虚拟机可以对它们随意地进行重排序

  • 程序次序规则(Program Order Rule)在一个线程内,按照控制流顺序,书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作。注意,这里说的是控制流顺序而不是程序代码顺序,因为要考虑分支、循环等结构。

  • 管程锁定规则(Monitor Lock Rule)一个 unlock 操作先行发生于后面对同一个锁的 lock 操作。这里必须强调的是“同一个锁”,而“后面”是指时间上的先后

  • volatile 变量规则(Volatile Variable Rule)对一个 volatile 变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作,这里的“后面”同样是指时间上的先后。

  • 线程启动规则(Thread Start Rule)Thread 对象的 start() 方法先行发生于此线程的每一个动作。

  • 线程终止规则(Thread Termination Rule)线程中的所有操作都先行发生于对此线程的终止检测,可以通过 Thread::join() 方法是否结束、Thread::isAlive() 的返回值等手段检测线程是否已经终止执行。

  • 线程中断规则(Thread Interruption Rule)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,可以通过 Thread::interrupted() 方法检测到是否有中断发生。

  • 对象终结规则(Finalizer Rule)一个对象的初始化完成(构造函数执行结束)先行发生于它的 finalize() 方法的开始。

  • 传递性(Transitivity)如果操作 A 先行发生于操作 B,操作 B 先行发生于操作 C,那就可以得出操作 A 先行发生于操作 C 的结论。

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