可见性问题是个很微妙的问题，很久之前就接触到了happens-before，但JLS中的描述过于正规，很难理解其表达的确切含义，阅读了很多关于happens-before相关的资料，一直不得法，直到遇到了这篇文章：http://www.cs.umd.edu/class/fall2010/cmsc433/lectures/happens-before.txt，虽然不是针对java的，比较通俗的讲解了happens-before，很容易理解。

结合JLS 第17章反复的阅读了几次，将自己对happens-before的一点理解写在下面：

（一）inter-thread Action有以下几种：
1、非volatile读
2、非volatile写
3、synchronization action，包括
a、volatile读
b、volatile写
c、锁定monitor
d、解锁monitor
e、线程中的首个和最后一个action
f、启动一个线程或检测线程是否终止

（二）intra-thread语义
所谓intra-thread语义就是单个线程执行某条代码路径的时候，不管是否存在重排序等操作，在执行结果上都会表现出与源码一致的结果。比如这个代码路径中有一个写入变量v的操作o1，只要中间没有再写该变量，后续就能读到之前o1写的值。

（三）Programs and Program Order
program order意为线程t执行的所有的inter-thread Action都表现出了intra-thread的语义。
每次对变量v的读操作r都能看到写操作w写入v的值，只要存在下面的条件：
·执行顺序上w在r之前；
·且不存在这样写操作w'，执行顺序上w在w'之前，w'在r之前。

Program Order是顺序一致（Sequential consistency）的。顺序一致性是可见性的强有力保证。

（四）Synchronization Order
每个线程t中synchronization action的synchronization order是与Program Order一致的。
Synchronization action之间的synchronized-with关系有如下几种：
1、解锁monitor m synchronized-with 后续 锁定monitor m；
2、volatile写变量v synchronized-with 后续对该变量的 volatile读；
3、启动一个线程 synchronizes-with 线程中的首个action；
4、变量写入默认值 synchronizes-with 线程中的首个action；
5、线程t1中的最后一个action  synchronizes-with 线程t2中检测t1是否终止的action（如t1.isAlive() 或 t1.join()）；
6、若t1中断t2，该中断 synchronizes-with 任意时刻其它线程（包括t2）发现t2被中断了（通过抛出InterruptedException或调用 Thread.interrupted、Thread.isInterrupted）。


（五）Happens-before Order
两个action可以被 happens-before排序，如果一个action happens-before另外一个，则第一个对第二个是可见的（JLS JAVASE7版17.4.5原文是这么说的： If one action
happens-before another, then the first is visible to and ordered before the second.）
用hb(x,y)表示x happens-before y。
1、（规范原文）If x and y are actions of the same thread and x comes before y in program order,then hb(x, y).
   （个人理解）Program Order中执行顺序上w在r之前，则有hb(w,r)。也就是说，如果没有w',hb(w,w')且hb(w',r)，则w写入的最新值r一定是可见的。（这个w'的条件下面就不再赘述了）
2、（规范原文）There is a happens-before edge from the end of a constructor of an object to the start of a finalizer (§12.6) for that object.
   （个人理解）构造方法的结束 happens-before finalizer。也就是说构造方法中对字段的写操作的最新值在finalize中一定是可见的。
3、（规范原文）If an action x synchronizes-with a following action y, then we also have hb(x, y).
   （个人理解）形如写入volatile变量v，其它线程读取该变量一定能看到最新值。
4、（规范原文）If hb(x, y) and hb(y, z), then hb(x, z).
   （个人理解）hb关系是可传递的。
  
--------------------以上都是废话，下面正式开始--------------------




例1、有非volatile变量v和volatile变量v1
t1          t2
a:写入v    c:读取v1
b:写入v1   d:读取v
根据最新的volatile语义，a与b不会重排序；根据Program Order有hb(a,b),hb(c,d)；根据Synchronization Order有hb(b,c)，根据hb的传递性，有hb(a,d),也就是说如果没有synchronized，a写入v的值，若不存在w'写入v，d中是可以获取到a写的最新值的。


例2、非volatile变量v
t1             t2
a:lock m      x:lock m
b:写入v       y:读取v
c:unlock m    z:unlock m
同理根据Program Order有hb(b,c),hb(x,y)，根据Synchronization Order有hb(c,x),根据hb传递性有hb(b,y),b写入的最新值y中能看到。

例3、非volatile变量v
t1             t2
a:写入v       x:lock m
b:lock m      y:unlock m
c:unlock m    z:读取v
这是一个空同步块，假设没有被编译器优化掉，根据Program Order有hb(a,c),hb(x,z)，根据Synchronization Order有hb(c,x),根据hb传递性有hb(a,z),a写入的值（未必是最新，但终会看到）z中能看到。


数据争用：
包含两个或以上没有happens-before关系的冲突访问（当两个线程同时访问某个变量，且至少一个是写操作，也就是说写写、写读是冲突访问）时，就说存在数据争用。


一个程序是正确同步的当且仅当不存在数据争用(A program is correctly synchronized if and only if all sequentially consistent executions are free of data races)。

在例3中，对v的写操作是存在数据争用的，但是只要t1线程在unlock m之前，t2没有去读取v，就能确定t2读取的v是最新值。如果有多个线程写入v，总有一个线程会覆盖其它线程的值，但总能保证t2最终能取到内存中的最新值。

最后，happens-before关系只保证可见性，不保证其它，比如原子性。



以上对于例1,2,3的理解有没有问题呢？还有数据争用的危害或者说后果是什么？

例1 2 3看着怎像是和t1/t2执行顺序相关呢

实际中与执行顺序是有关的，但在谈及可见性的时候，指的是如果变量v被线程t1改变了，线程t2是否读到改变的值，这就不用涉及实际的执行顺序了

1和2是可以看到的，3的话不确定。volatile关键字在实现的时候应用了2条汇编语句，一是内存屏障，使得屏障之后的操作不会乱序到屏障之前，2是强制将修改后的值刷回主存。而加锁那个，保证了最后离开临界区的时候v的值是刷回主存的，而且临界区内的指令也不会被乱序。3的话。。。感觉因为你的临界区是没有指令的所以有可能和没有这个是一样的，所以不确定。以上是我的认识，请各位大神拍砖

不错，学习了