指令重排的理解

指令重排的前提：

1、单线程中执行结果如果一致，那么可以任意交换。
2、语句之间没有依赖关系，那么可以交换。

指令重排的原因：

为了提高执行效率。
理解：
        a=1;
        a++;
        b=2;
    a=1这条指令相当于我发一个请求给内存，然后内存将1这个值返回给a。可以拆解为两步。那么当我发送请求给内存，内存还没有返回数据给我的时候，这个时候，我是处于等待的状态的。那我是不是可以去执行其他的操作，比如b=2;然后当内存将1返回给我的时候，我才完成a=1的操作。然后再执行a++。这样执行的顺序就是b=2;a=1;a++;得到的结果跟a=1;a++;b=2;完全一致。但是指令重排后，JVM的运行效率提高了。

案例1：

Thread one = new Thread(() -> {
	a = 1;
	x = 2;
});

这种情况下，a和x并没有依赖关系，且无论如何交换得到的结果都是一致的。因此可能会先执行x=2,再执行a=1。

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案例2：

Thread one = new Thread(() -> {
	a = 1;
	a++;
});

这种情况下，a=1与a++存在依赖关系，则不会发生指令重排。

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案例3：

public class Test {
    private static int x = 0, y = 0;
    private static int a = 0, b = 0;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; ; i++) {
            x = 0; y = 0;
            a = 0; b = 0;
            Thread one = new Thread(() -> {
                a = 1;
                x = b;
            });
            Thread other = new Thread(() -> {
                b = 1;
                y = a;
            });
            one.start(); other.start();;
            one.join(); other.join();
            if (x == 0 && y == 0) {
                String result = "第" + i + "次（" + x + ", " + y + "）";
                System.out.println(result);
            }
        }
    }

}

因为线程one中，a和x并不存在依赖关系，因此可能会先执行x=b;而这个时候，b=0。因此x会被赋值为0，而a=1这条语句还没有被执行的时候，线程other先执行了y=a这条语句，这个时候a还是a=0;因此y被赋值为了0。所以存在情况x=0;y=0。这就是指令重排导致的多线程问题。

解决方法：
我们可以采用volatile修饰，防止指令重排。这个时候，永远不会存在x=0,y=0的情况。

public class Test {
    private volatile static int x = 0, y = 0;
    private volatile static int a = 0, b = 0;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; ; i++) {
            x = 0; y = 0;
            a = 0; b = 0;
            Thread one = new Thread(() -> {
                a = 1;
                x = b;
            });
            Thread other = new Thread(() -> {
                b = 1;
                y = a;
            });
            one.start(); other.start();;
            one.join(); other.join();
            if (x == 0 && y == 0) {
                String result = "第" + i + "次（" + x + ", " + y + "）";
                System.out.println(result);
            }
        }
    }

}