java - 如何理解happens-before一致

Question

在 chapter 17 of JLS ，它引入了一个概念:happens-before 一致。

A set of actions A is happens-before consistent if for all reads r in A, where W(r) is the write action seen by r, it is not the case that either hb(r, W(r)) or that there exists a write w in A such that w.v = r.v and hb(W(r), w) and hb(w, r)"

在我的理解中，它相当于以下几句话:...，情况是既不...也不...

所以我的前两个问题是:

• 我的理解对吗？
• “w.v = r.v”是什么意思？

它还给出了一个示例:17.4.5-1

Thread 1 Thread 2

B = 1; A = 2; 

r2 = A; r1 = B; 

按照第一次执行顺序:

1: B = 1;

3: A = 2;

2: r2 = A;  // sees initial write of 0

4: r1 = B;  // sees initial write of 0

命令本身已经告诉我们两个线程是交替执行的，所以我的第三个问题是:left number是什么意思？

根据我的理解，r2和r1都可以看到初始写入0的原因是A和B都不是 volatile 字段。所以我的第四个问题是:我的理解是否正确？

按照第二个执行顺序:

1: r2 = A;  // sees write of A = 2

3: r1 = B;  // sees write of B = 1

2: B = 1;

4: A = 2;

根据happens-before一致性的定义，不难理解这个执行顺序是happens-before一致的(如果我的第一理解是正确的话)。所以我的第五和第六个问题是:现实世界中是否存在这种情况(读看到稍后发生的写)？如果是的话，你能给我一个真实的例子吗？

Answer 1

每个线程都可以位于不同的核心上，并拥有自己的私有(private)寄存器，Java 可以使用这些寄存器来保存变量的值，除非您强制访问一致的共享内存。这意味着一个线程可以写入存储在寄存器中的值，并且该值在一段时间内对另一个线程不可见，例如循环或整个函数的持续时间。 (毫秒并不罕见)

一个更极端的例子是，读取线程的代码经过优化，假设由于它永远不会更改值，因此不需要从内存中读取它。在这种情况下，优化的代码永远看不到另一个线程执行的更改。

在这两种情况下，使用 volatile 可确保读取和写入以一致的顺序发生，并且两个线程看到相同的值。有时，这被描述为始终从主内存读取，但事实并非如此，因为缓存可以直接相互通信。 (因此对性能的影响比您预期的要小得多)。

在普通 CPU 上，缓存是“一致的”(不能保存陈旧/冲突的值)并且是透明的，不需手动管理。使数据在线程之间可见仅意味着在 asm 中执行实际的加载或存储指令来访问内存(通过数据缓存)，并且可以选择等待存储缓冲区耗尽以给出排序。其他后续操作。