簡介
happen before 在之前發(fā)生
Java使用新的JSR-133內(nèi)存模型，JSR-133使用happens-before的概念來闡述操作之間的內(nèi)存可見性。在JMM中，如果一個操作執(zhí)行的結(jié)果需要對另一個操作可見，那么這兩個操作之間必須要存在happens-before關(guān)系。這里提到的兩個操作既可以是在一個線程之內(nèi)，也可以是在不同線程之間
規(guī)則
- 程序順序規(guī)則：在一個單獨(dú)的線程中，按照程序代碼的執(zhí)行流順序，（時間上）先執(zhí)行的操作happen—before（時間上）后執(zhí)行的操作。
- 管理鎖定規(guī)則：一個unlock操作happen—before后面（時間上的先后順序，下同）對同一個鎖的lock操作。
- volatile變量規(guī)則：對一個volatile變量的寫操作happen—before后面對該變量的讀操作。
- 線程啟動規(guī)則：Thread對象的start（）方法happen—before此線程的每一個動作。
- 線程終止規(guī)則：線程的所有操作都happen—before對此線程的終止檢測，可以通過Thread.join（）方法結(jié)束、Thread.isAlive（）的返回值等手段檢測到線程已經(jīng)終止執(zhí)行。
- 線程中斷規(guī)則：對線程interrupt（）方法的調(diào)用happen—before發(fā)生于被中斷線程的代碼檢測到中斷時事件的發(fā)生。
- 對象終結(jié)規(guī)則：一個對象的初始化完成（構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行結(jié)束）happen—before它的finalize（）方法的開始。
- 傳遞性：如果操作A happen—before操作B，操作B happen—before操作C，那么可以得出A happen—before操作C。
需要注意的是：
兩個操作之間具有happens-before關(guān)系，并不意味著前一個操作必須要在后一個操作之前執(zhí)行！happens-before僅僅要求前一個操作（執(zhí)行的結(jié)果）對后一個操作可見，且前一個操作按順序排在第二個操作之前。
對于java程序員來說，happens-before規(guī)則簡單易懂，它避免java程序員為了理解JMM提供的內(nèi)存可見性保證而去學(xué)習(xí)復(fù)雜的重排序規(guī)則以及這些規(guī)則的具體實(shí)現(xiàn)。
happens-before的定義
happens-before的概念最初由Leslie Lamport在其一篇影響深遠(yuǎn)的論文（《Time，Clocks and the Ordering of Events in a Distributed System》）中提出。Leslie Lamport使用happens-before來定義分布式系統(tǒng)中事件之間的偏序關(guān)系（partial ordering）。Leslie Lamport在這篇論文中給出了一個分布式算法，該算法可以將該偏序關(guān)系擴(kuò)展為某種全序關(guān)系。
全序是指，集合中的任兩個元素之間都可以比較的關(guān)系。比如實(shí)數(shù)中的任兩個數(shù)都可以比較大小，那么“大小”就是實(shí)數(shù)集的一個全序關(guān)系。
偏序是指，集合中只有部分元素之間可以比較的關(guān)系。比如復(fù)數(shù)集中并不是所有的數(shù)都可以比較大小，那么“大小”就是復(fù)數(shù)集的一個偏序關(guān)系。顯然，全序關(guān)系必是偏序關(guān)系。反之不成立。
JSR-133使用happens-before的概念來指定兩個操作之間的執(zhí)行順序。由于這兩個操作可以在一個線程之內(nèi)，也可以是在不同線程之間。因此，JMM可以通過happens-before關(guān)系向程序員提供跨線程的內(nèi)存可見性保證（如果A線程的寫操作a與B線程的讀操作b之間存在happens-before關(guān)系，盡管a操作和b操作在不同的線程中執(zhí)行，但JMM向程序員保證a操作將對b操作可見）。
《JSR-133:Java Memory Model and Thread Specification》對happens-before關(guān)系的定義如下。
1）如果一個操作happens-before另一個操作，那么第一個操作的執(zhí)行結(jié)果將對第二個操作可見，而且第一個操作的執(zhí)行順序排在第二個操作之前。
2）兩個操作之間存在happens-before關(guān)系，并不意味著Java平臺的具體實(shí)現(xiàn)必須要按照happens-before關(guān)系指定的順序來執(zhí)行。如果重排序之后的執(zhí)行結(jié)果，與按happens-before關(guān)系來執(zhí)行的結(jié)果一致，那么這種重排序并不非法（也就是說，JMM允許這種重排序）。
上面的1）是JMM對程序員的承諾。從程序員的角度來說，可以這樣理解happens-before關(guān)系：如果A happens-before B，那么Java內(nèi)存模型將向程序員保證——A操作的結(jié)果將對B可見，且A的執(zhí)行順序排在B之前。注意，這只是Java內(nèi)存模型向程序員做出的保證！
上面的2）是JMM對編譯器和處理器重排序的約束原則。正如前面所言，JMM其實(shí)是在遵循一個基本原則：只要不改變程序的執(zhí)行結(jié)果（指的是單線程程序和正確同步的多線程程序），編譯器和處理器怎么優(yōu)化都行。JMM這么做的原因是：程序員對于這兩個操作是否真的被重排序并不關(guān)心，程序員關(guān)心的是程序執(zhí)行時的語義不能被改變（即執(zhí)行結(jié)果不能被改變）。因此，happens-before關(guān)系本質(zhì)上和as-if-serial語義是一回事。
密切相關(guān)規(guī)則
與程序員密切相關(guān)的happens-before規(guī)則如下：
程序順序規(guī)則：一個線程中的每個操作，happens- before 于該線程中的任意后續(xù)操作。
監(jiān)視器鎖規(guī)則：對一個監(jiān)視器鎖的解鎖，happens- before 于隨后對這個監(jiān)視器鎖的加鎖。
volatile變量規(guī)則：對一個volatile域的寫，happens- before 于任意后續(xù)對這個volatile域的讀。
傳遞性：如果A happens- before B，且B happens- before C，那么A happens- before C。
注意，兩個操作之間具有happens-before關(guān)系，并不意味著前一個操作必須要在后一個操作之前執(zhí)行！happens-before僅僅要求前一個操作（執(zhí)行的結(jié)果）對后一個操作可見，且前一個操作按順序排在第二個操作之前（the first is visible to and ordered before the second）。
