《Java并发编程的艺术》 —3.4.2　volatile写-读建立的happens-before关系

3.4.2　volatile写-读建立的happens-before关系

上面讲的是volatile变量自身的特性，对程序员来说，volatile对线程的内存可见性的影响比volatile自身的特性更为重要，也更需要我们去关注。

从JSR-133开始（即从JDK5开始），volatile变量的写-读可以实现线程之间的通信。

从内存语义的角度来说，volatile的写-读与锁的释放-获取有相同的内存效果：volatile写和锁的释放有相同的内存语义；volatile读与锁的获取有相同的内存语义。

请看下面使用volatile变量的示例代码。

class VolatileExample {

    int           a = 0;

    volatile boolean flag = false;

    public void writer() {

        a = 1;               // 1

        flag = true;             // 2

    }

    public void reader() {

        if (flag) {           // 3

            int i = a;          // 4

            ……

        }

    }

}

假设线程A执行writer()方法之后，线程B执行reader()方法。根据happens-before规则，这个过程建立的happens-before关系可以分为3类：

1）根据程序次序规则，1 happens-before 2; 3 happens-before 4。

2）根据volatile规则，2 happens-before 3。

3）根据happens-before的传递性规则，1 happens-before 4。

上述happens-before关系的图形化表现形式如下。

图3-16　happens-before关系

在上图中，每一个箭头链接的两个节点，代表了一个happens-before关系。黑色箭头表示程序顺序规则；橙色箭头表示volatile规则；蓝色箭头表示组合这些规则后提供的happens-before保证。

这里A线程写一个volatile变量后，B线程读同一个volatile变量。A线程在写volatile变量之前所有可见的共享变量，在B线程读同一个volatile变量后，将立即变得对B线程可见。

本文统一用粗实线标识组合后产生的happens-before关系。