《Java并發編程的藝術》 —3.5　鎖的內存語義

3.5　鎖的內存語義

眾所周知，鎖可以讓臨界區互斥執行。這里將介紹鎖的另一個同樣重要，但常常被忽視的功能：鎖的內存語義。

3.5.1　鎖的釋放-獲取建立的happens-before關系

鎖是Java并發編程中最重要的同步機制。鎖除了讓臨界區互斥執行外，還可以讓釋放鎖的線程向獲取同一個鎖的線程發送消息。

下面是鎖釋放-獲取的示例代碼。

class MonitorExample {

int a = 0;

public synchronized void writer() {????????? // 1

a++;?????????????????????????????? // 2

}?????????????????????????????????????? // 3

public synchronized void reader() {???????? // 4

int i = a;???????????????????????? // 5

……

}?????????????????????????????????????? // 6

}

假設線程A執行writer()方法，隨后線程B執行reader()方法。根據happens-before規則，這個過程包含的happens-before關系可以分為3類。

1）根據程序次序規則，1 happens-before 2, 2 happens-before 3; 4 happens-before 5, 5 happens -before 6。

2）根據監視器鎖規則，3 happens-before 4。

3）根據happens-before的傳遞性，2 happens-before 5。

上述happens-before關系的圖形化表現形式如圖3-24所示。

圖3-24　happens-before關系圖

在圖3-24中，每一個箭頭鏈接的兩個節點，代表了一個happens-before關系。黑色箭頭表示程序順序規則；橙色箭頭表示監視器鎖規則；藍色箭頭表示組合這些規則后提供的happens-before保證。

圖3-24表示在線程A釋放了鎖之后，隨后線程B獲取同一個鎖。在上圖中，2 happens-before 5。因此，線程A在釋放鎖之前所有可見的共享變量，在線程B獲取同一個鎖之后，將立刻變得對B線程可見。

Java

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