Какие механизмы в Java обеспечивают отношение happens-before?

Отношение happens-before — это гарантия модели памяти Java, которая обеспечивает видимость изменений памяти между потоками и упорядочивание операций. Если операция A happens-before операция B, то все изменения памяти, сделанные в A, будут видны потоку, выполняющему B.

Основные правила и механизмы:

1. Правило монитора (связь с synchronized): Освобождение монитора (выход из synchronized-блока) happens-before последующее захват того же монитора.

   // Поток 1
   synchronized (lock) {
       sharedFlag = true; // (1)
   } // Освобождение lock -> happens-before
   // Поток 2
   synchronized (lock) { // Захват того же lock
       if (sharedFlag) { // Гарантированно увидит true из (1)
           // ...
       }
   }

2. Правило volatile: Запись в volatile-переменную happens-before каждое последующее чтение той же переменной.

   volatile boolean initialized = false;
   // Поток 1
   config = loadConfig(); // (2)
   initialized = true; // Запись в volatile
   // Поток 2
   if (initialized) { // Чтение volatile
       // Гарантированно увидит config, инициализированный в (2)
       use(config);
   }

3. Правило Thread.start(): Вызов thread.start() happens-before начало выполнения любого кода в новом потоке.

4. Правило Thread.join(): Все действия в потоке happen-before успешный возврат из join() для этого потока в другом потоке.

5. Классы java.util.concurrent: Такие инструменты, как CountDownLatch.await(), CyclicBarrier.await(), получение результата из Future.get(), также устанавливают отношение happens-before.