深入解析Java的可见性与有序性原理

一、可见性(Visibility)

1.指的是：一个线程对变量的修改可被其他线程看见。

2.Java提供了volatile、synchronized、final、Lock等来保证可见性。

3.volatile：volatile修饰的变量在每次访问时都会从主内存中读取，并且在修改后会立即刷新回主内存。

4.synchronized：当线程进入一个synchronized块时，它首先会获取该对象的锁，然后清空自己的工作内存，从主内存中加载该对象的最新值。当线程退出synchronized块时，它会将自己工作内存中的变量值刷新回主内存中。

5.final：被 final 修饰的字段在构造器中一旦完成，并且构造器没有把this的引用传递出去( this 引用逃逸时，其他线程有可能通过这个引用访问到"初始化了一半"的对象)，那final字段对其他线程就是可见的。

二、有序性(Ordering)

1.指的是：程序的执行顺序按照代码的先后顺序执行。

但在并发编程中，指令重排可能会使程序的执行顺序与代码的书写顺序不一致。

2.Java提供了volatile、synchronized、Lock、happens-before等来保证有序性。

3.volatile：volatile变量的读写操作前后会插入相应的内存屏障，防止指令重排序。

4.synchronized：synchronized块或方法的同步机制可以保证同步块内的代码执行顺序。

一个变量在同一时刻只允许一个线程对其进行 lock 操作。

5.happens-before：Java内存模型（JMM，Java Memory Model）定义了哪些操作必须在其他操作之前发生，哪些操作必须按照特定的顺序执行。

6.如果在本线程内观察，所有操作都是有序的（线程内表现为串行的语义）；如果在另一个线程中观察本线程，所有操作都是无序的（指令重排现象和工作内存与主内存同步延迟现象）。

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