一、happns-before
happns-before是學習指令重排序前的一個必須了解的知識點，他的作用主要是就是用來判斷代碼的執行順序。
1.定義
happens-before是用來指定兩個操作之間的執行順序。提供跨線程的內存可見性。
在java內存模型中，如果一個操作執行的結果需要對另一個操作可見，那么這兩個操作之間必然存在happens-before關系
2.happens-before規則
a.程序順序規則
單線程中的每個操作，總是前一個操作happens-before於該線程中的任意后續操作。
簡單的說，這個規則就是代碼按照順序執行。
b.監視器規則
對一個鎖的解鎖，總是happens-before於隨后對這個鎖的加鎖。
這句話可以理解成對於同一把鎖，釋放與獲取是線程可見的；釋放鎖的操作總是happens-before於獲取鎖的操作。
c.volatile變量規則
對一個volatile域的寫總是happens-before於任意后續對這個volatile域的讀。
就是說被volatile修飾的變量，在線程中是是可見的。
d.傳遞性
這個規則與程序性規則相識：有A、B、C三變量，如果根據程序性規則：
A變量 happens-before B變量，
B變量 happens-before C變量，
則必然有
A變量 happens-before C變量。
f.start規則
這個規則是在多線程場景中會經常出現的：A線程中調用了B線程，那么A線程happens-before於B線程。
或者說A線程的結果對B線程是可見的（結果必須在調用B線程前就已經出現）。
g.join規則
多線程場景中，如果有線程使用了join方法，那么join的線程一點是happens-before於調用的線程。
二、指令重排序
了解過happens-before后，終於可以進入本結的主題了指令重排序。
1.定義
我們知道jvm運行的是java文件編譯后的字節碼指令，編譯器為了優化程序的性能，會重新對字節碼指令排序，雖然會重排序，但是指令重排序運行的結果一定是正常的。
2.數據的依賴性
能夠進行指令重排序的地方，就是看這個段代碼的數據依賴性，有三種情況是不能夠進行指令重排序的：
①對某個對象或者變量，先進行賦值再讀這個對象的值（寫后讀）
②對某個對象或者變量，先讀這個對象的值再對這個對象賦值（讀后寫）
③對某個對象或者變量，先后進行了兩次賦值（寫后寫）
如果對這三種情況進行指令重排序的話，獲得的結果一定是錯誤的。所以規定在這三種情況中，是不能進行指令重排序。
3.指令重排序所帶來的影響
指令重排序一共分為兩種情況：
a.編譯器重排序
b.處理器重排序（這個必須是在多個CPU情況下才會發生）
指令重排序在單線程中對我們程序的幫助一定是正向的，它能夠很好的優化我們程序的性能。但是在多線程情況下，就不一定了，但是出現指令重排序情況導致線程安全性問題的情況都是很少見的，就算出現也是很難去發現的。最簡單的例子：雙檢查鎖單例模式。如果出現了由於指令重排序造成的線程安全性問題，就可以使用volatile關鍵字來解決。