02-请解释一下Java的内存模型和happens-before规则？【Java面试题总结】

请解释一下Java的内存模型和happens-before规则？

概念：Java内存模型，简称JMM，是一种定义了多线程程序中内存访问行为的规范。它定义了线程如何与主内存和工作内存进行交互，以及如何保证多线程程序的正确性和可见性。Java内存模型为并发编程提供了一致性和可靠性的保证

特点：

• 主内存：所有线程共享的内存区域，包含了所有的变量和对象。对于多个线程来说，主内存是可见的。
• 工作内存：每个线程都有自己的工作内存，工作内存是线程私有的，用于存储变量的副本。线程只能直接访问自己的工作内存，而不能直接访问其他线程的工作内存。
• 内存间的交互：线程之间通过读写主内存中的变量来实现数据的共享和通信。当线程将变量从主内存复制到工作内存时，线程可以对其进行操作。然后，线程再将更新后的结果刷新回主内存，使得其他线程可见。

Java内存模型中的happens-before规则

happens-before规则定义了对内存操作的顺序性，它确保了多线程程序中的操作按照一定的顺序进行，保证了可靠的数据共享和通信。

• 程序顺序规则（Program Order Rule）：按照程序的顺序执行；

• 锁定规则（Lock Rule）：对于同一把锁来说，解锁（unlock）操作必然发生在后续的同一个锁的加锁（lock）之前，也就是要先解锁才能再加锁；

• volatile变量规则（Volatile Variable Rule）：volatile变量的写，先发生于读，这保证了volatile变量的可见性。简单理解就是，volatile变量在每次被线程访问时，都强迫从主内存中读该变量的值，而当该变量发生变化时，又会强迫将最新的值刷新到主内存，任何时刻，不同的线程总是能够看到该变量的最新值；

• 传递性（Transitivity）：A先于B，B先于C，那么A必然先于C；

• 线程启动规则（Thread Start Rule）：线程的 start() 方法先于它的每一个动作(线程的启动操作 happens-before 于该线程的任何操作)

  具体的说，假设线程 A 调用了线程 B 的 start() 方法来启动线程B。根据线程启动规则，线程 A 中在启动线程 B 之后的任何操作都 happens-before 于线程 B 中的任何操作

主线程（线程A）首先将变量 flag 设置为 true，然后启动了一个新线程（线程B），根据线程启动规则，只有在启动线程之后才能执行线程的其他操作，在启动线程B后，才执行线程B中的输出操作。

• 线程终止原则：线程的所有操作先于线程的终结，Thread.join() 方法的作用是等待当前执行的线程终止。假设在线程B终止之前，修改了共享变量，线程A从线程B的join方法成功返回，线程B对共享变量的修改将对线程A可见。
• 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查到中断事件的发生，可以通过 Thread.interrupted() 方法检测线程十分中断。
• 对象终结规则：一个对象的初始化完成（构造函数执行结束）happens-before于它的 finalize() 方法的开始。这个规则确保了对象的正确回收和资源释放。