Java併發之原子性，有序性，可見性，以及Happen-Before原則

原子性

原子性是指一個操做是不可中斷的。即便是在多個線程一塊兒執行的時候，操做一旦開始，也不會被其餘線程干擾。即原子操做是一個作小操做。

例如 i++，其實經歷了讀，算，賦值絕對算不上是一個原子操做。一個i = 10這樣的賦值操做能夠稱爲原子操做。

java.util.comcurrent.atomic包裏都是關於原子操做的類，有時間會另寫一篇博客。

有序性

提到有序那必然就有亂序，而亂序是由於jvm的指令重排優化而產生的。

咱們要想徹底保住有序性，須要給對象加同步鎖（synchronized），這樣作實際上就是單線程執行了。

可見性

可見性是指當一個線程修改了某一個共享變量的值，其餘線程是否可以當即知道這個修改。 

而其餘線程看不到其實是由於每一個cpu都有寄存器，有一個線程把寄存器裏的值修改了並提交到jvm了，而還有一個cpu的寄存器裏存着數據的緩存，等它回頭看jvm的時候，發現值已經變了。

Java提供了volatile關鍵字來保證可見性。

當一個共享變量被volatile修飾時，它會保證修改的值會當即被更新到主存，當有其餘線程須要讀取時，它會去內存中讀取新值。

下面用一段代碼來作測試。

public class VisibilityTest extends Thread{
　　//若是沒有關鍵字volatile，會發現這個線程停不掉，可自行測試。
    private volatile boolean stop;

    public void run() {
        int i = 0;
        while (!stop) {
            i++;
        }
        System.out.println("finish loop,i=" + i);
    }

    public void stopIt() {
        stop = true;
    }

    public boolean getStop() {
        return stop;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        VisibilityTest visibilityTest = new VisibilityTest();
        visibilityTest.start();
        visibilityTest.sleep(1000);
        visibilityTest.stopIt();
        System.out.println(visibilityTest.getStop());

    }
}

除了volatile還有兩種解決可見性問題的方法：

1. final關鍵字，可以解決的緣由：final常量會進常量區（之前的方法區，如今的Metaspace），常量區是線程安全的，線程安全就是一個線程佔有着此資源的時候，其餘線程不能佔有，因此可想而知，只要A線程在對此資源作任何操做，B線程都是等待着的，當A釋放了，B纔去jvm拿值，這樣也算保證了可見性。

2. synchronized關鍵字，緣由和上面同樣，同步鎖，保證了線程安全。

Happen-Before原則

 程序順序原則：一個線程內保證語義的串行性 a=1 b=a+1

 volatile規則：volatile變量的寫，先發生於讀，這保證了volatile變量的可見性

 鎖規則：解鎖（unlock）必然發生在隨後的加鎖（lock）前

 傳遞性：A先於B，B先於C，那麼A必然先於C

 線程的start()方法先於它的每個動做  線程的全部操做先於線程的終結（Thread.join()）

 線程的中斷（interrupt()）先於被中斷線程的代碼

 對象的構造函數執行結束先於finalize()方法