Java内存模型--重排序

1概述

通过前面Java内存模型--heppens-before我们了解到在执行程序的时候，为了提高程序的性能处理器和编译器会对指令进行重排序，那么什么是重排序？以及重排序需要满足的条件是什么呢？

2定义

重排序是编译器和处理器为了提高程序的性能对程序的指令进行重排的操作，概括地说重排序需要满足两个条件：

（1）在单线程的情况下，不改变程序执行的结果。

（2）存在数据依赖关系的不能进行重排序。

其实通过前面的Java内存模型--happens-before我们可以了解到只要不能直接或者间接地满足happens-before规则的就允许进行重排序。

3as-if-serial语义

as-if-serial语义：不管怎么重排序，（单线程）程序执行的结果不能够被改变。编译器、处理器和runtime都必须遵守as-if-serial语义。

从上面我们可以看出如果程序之间存在数据依赖的关系，编译器和处理器将不对其执行重排序，因为这种重排序会影响程序执行的结果，那么如果程序之间不存在数据的依赖性呢？重排序将允许被执行。

4重排序对多线程的影响

在单线程下由于as-if-serial语义的影响，重排序没法影响最终的执行结果，那么对于多线程呢？如下：

package com.liutao.concurrent;

public class Test {

    int a = 0;
    boolean flag = false;

    /**
     * A线程执行
     */
    public void write() {
        a ++;                  // 1
        flag = true;            // 2
    }

    /**
     * B线程执行
     */
    public void read() {
        if (flag) {             // 3
            int i = a + a;      // 4
            System.out.println("i:"+i);
        }
    }
}

针对上面的代买我们是否一定就能够看见“i:2”输出呢？当然不一定。由于线程A、B分别调用了write和read方法，而在线程A中程序步骤1、2之间不存在数据依赖的关系，因此可以进行重排序，如果步骤2在步骤1的前面执行，并且程序最终的执行顺序是2341，这个时候我们就看不见“i:2”的执行结果被输出了。

通过上面的分析，我们可以总结出重排序不会影响单线程的执行结果，但是回影响对线程的执行语义。