前言

熟悉 Java 并发编程的都知道，JMM(Java 内存模型) 中的 happen-before(简称 hb)规则，该规则定义了 Java 多线程操作的有序性和可见性，防止了编译器重排序对程序结果的影响。按照官方的说法：

当一个变量被多个线程读取并且至少被一个线程写入时，如果读操作和写操作没有 HB 关系，则会产生数据竞争问题。要想保证操作 B 的线程看到操作 A 的结果（无论 A 和 B 是否在一个线程），那么在 A 和 B 之间必须满足 HB 原则，如果没有，将有可能导致重排序。当缺少 HB 关系时，就可能出现重排序问题。

因此JMM在设计时，定义了如下策略：

对于会改变程序执行结果的重排序，JMM要求编译器和处理器必须禁止这种重排序。
对于不会改变程序执行结果的重排序，JMM对编译器和处理器不做要求（JMM允许这种重排序）。

HB 有哪些规则？

这个大家都非常熟悉了应该，大部分书籍和文章都会介绍，这里稍微回顾一下：

程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作；
锁定规则：在监视器锁上的解锁操作必须在同一个监视器上的加锁操作之前执行。
**volatile变量规则：**对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作；
**传递规则：**如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C；
**线程启动规则：**Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每一个动作；
**线程中断规则：**对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生；
**线程终结规则：**线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行；
**对象终结规则：**一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始；

其中，传递规则我加粗了，这个规则至关重要。如何熟练的使用传递规则是实现同步的关键。

然后，再换个角度解释 HB：当一个操作 A HB 操作 B，那么，操作 A 对共享变量的操作结果对操作 B 都是可见的。

同时，如果操作 B HB 操作 C，那么，操作 A 对共享变量的操作结果对操作 B 都是可见的。

而实现可见性的原理则是 cache protocol 和 memory barrier。通过缓存一致性协议和内存屏障实现可见性。

总结

虽然本文标题是通过 happen-before 实现对共享变量的同步操作，但主要目的还是更深刻的理解 happen-before，理解他的 happen-before 概念其实就是保证多线程环境中，上一个操作对下一个操作的有序性和操作结果的可见性。

同时，通过灵活的使用传递性规则，再对规则进行组合，就可以将两个线程进行同步 —— 实现指定的共享变量不使用原语也可以保证可见性。虽然这好像不是很易读，但也是一种尝试。

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