happen-before 介绍

Question

Happen-before 关系，是 Java 内存模型中保证多线程操作可见性的机制。

happen-before 关系保证一定 能够观测到前一个操作施加的内存影响，只有时间上的先后关系而并没有 happen-before 关系可能但并不保证 能观测前一个操作施加的内存影响。正是多种可能性导致了多线程的不确定性和复杂性，但是要分析多线程的安全性，我们只能分析确定性部分，这就要求找出 happen-before 关系。

• 线程内执行的每个操作，都保证 happen-before 后面的操作，这就保证了基本的程序顺序规则，这是开发者在书写程序时的基本约定。
• 对于 volatile 变量，对它的写操作，保证 happen-before 在随后对该变量的读取操作。
• 对于一个锁的解锁操作，保证 happen-before 加锁操作。
• 对象构建完成，保证 happen-before 于 finalizer 的开始动作。
• 甚至是类似线程内部操作的完成，保证 happen-before 其他 Thread.join() 的线程等。

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1. 从 JVM 运行时视角来看，JVM 内存可分为 JVM 栈、本地方法栈、PC 计数器、方法区、堆；其中前三区是线程所私有的，后两者则是所有线程共有的
2. 从 JVM 内存功能视角来看，JVM 可分为堆内存、非堆内存与其他。其中堆内存对应于上述的堆区；非堆内存对应于上述的 JVM 栈、本地方法栈、PC 计数器、方法区；其他则对应于直接内存
3. 从线程运行视角来看，JVM 可分为主内存与线程工作内存。Java 内存模型规定了所有的变量都存储在主内存中；每个线程的工作内存保存了被该线程使用到的变量，这些变量是主内存的副本拷贝，线程对变量的所有操作（读取、赋值等）都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量
4. 从垃圾回收视角来看，JVM 中的堆区=新生代+老年代。新生代主要用于存放新创建的对象与存活时长小的对象，新生代 = E+S1+S2；老年代则用于存放存活时间长的对象