java多线程排序可以缩短时间吗 java多线程指令重排

单线程内以及多线程之间的happens-before原则保证线程安全;

一、volatile保证线程安全（非原子性）

有序性（单线程内有序 / 多线程之间有序） + 可见性（一致性）

• 单线程内：单线程中指令重排不会影响线程处理结果，但是可以使用volatile关键字禁止指令重排（volatile的单线程有序性性质，因为会在方法执行过程中相应程序行处加入内存屏障，会实时刷新缓存空间，即时编译器在寄存器中会按照顺序执行缓存行程序）；
• 多线程之间：多线程中指令重排会导致最终结果不一致，可以使用volatile关键字（用到的是volatile的一致性性质以及多线程间有序性性质） + 总线嗅探机制避免；

例子：a=b+c

首先总线嗅探保证同一时刻只有一个线程对一个变量a进行修改（其他线程中包含该变量的缓存行会失效）；

其次，使用volatile关键字修饰后，各线程必须按照规定的顺序执行对该变量相关的操作（包括对该变量依赖的变量的操作a=b+c，不能以随意顺序改变a或者bc的值）—多线程有序性

最后该变量使用了volatile关键字以后线程对其的修改必须强制实时去内存中读取，修改完后立即强制刷入内存，所以每个线程得到的都是最新的变量值a，也就是说被修饰的变量经过CPU的运算后始终不会被放入寄存器中。（类似于MySQL中的当前读，不会在旧值上修改）—可见性

二、锁保证线程安全

锁也遵循happens-before原则，在一个线程释放锁时要强制刷新一遍其更新的数据到缓存。

可重入锁：当是同一个锁持有线程再次获取锁时，不需要加锁解锁，所以重入时可以省略强制刷缓存的操作，避免消耗CPU资源。

三、final字段保证线程安全

final修饰的变量保证先进行赋值，然后再将该对象放入到共享的内存空间（避免变量还没有赋值完成对象就被线程引用了）。

四、补充

1. 多线程指令执行重排序底层实现

线程1：
a = b + c
从内存读取数据 n……再执行 n = n + 1；

线程2：
d = e + f
后续指令行……

CPU执行流程：线程1先启动，执行完第一行指令后加法模块空闲，之后线程1需要从内存中读取数据n，此时线程2已经加载完e、f数据就会抢占获取加法模块，执行第一行指令。

2. volatile：轻量级，不保证原子性，但是需要频繁刷缓存，因为无法将该变量存到寄存器（变量级别）
3. 锁：重量级，保证原子性，不需要频繁刷缓存（方法，程序块级别）