“同步动作完全有序”是什么意思？

Question

我正在阅读 Java Concurrency in Practice，在“16.1.3 The Java Memory Model in 500 words or less”中，它说：

Java 内存模型是根据操作指定的，包括对变量的读取和写入、监视器的锁定和解锁，以及启动和加入线程。 JMM 为程序内的所有动作定义了一个名为happens-before 的部分排序。 以保证执行动作 B 的线程可以看到动作 A 的结果（无论是否A 和 B 发生在不同的线程中），则 A 和 B 之间必须存在happens-before 关系。在两个操作之间没有happens-before 排序的情况下，JVM 可以随意对它们进行重新排序。

即使动作只是部分排序的，同步动作——锁的获取和释放，以及 volatile 变量的读取和写入——是完全排序的。用“后续”锁定获取和 volatile 变量读取来描述发生前发生。

关于“偏序”，我找到了this和this，但是我不太明白“虽然动作只是偏序，但同步动作——锁的获取和释放，读取和volatile 变量的写入——完全有序。”。 “同步动作是完全有序的”是什么意思？

Answer 1

分析“同步动作是完全有序的”语句：

• “同步动作”是一组S的程序操作（动作）
• 我们有一个关系R over set S：它是happens-before关系。也就是说，给定程序语句a 和b，aRb 当且仅当a 发生在b 之前。

那么语句所说的是“关系R 是total超过S”。

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“关系R 总和超过S”，表示对于集合S（与a!=b）中的每两个操作a,b，aRb 或bRa。也就是说，要么ahappens-before b，要么bhappens-beforea。

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如果我们将集合S定义为对同一个锁对象X执行的所有锁获取和锁释放的集合；那么集合S是完全由happens-before关系排序的：让a获取锁X由线程T1执行，b执行锁获取通过线程T2。然后ahappens-beforeb（如果T1先获取锁。T1需要先释放锁，然后T2才能获取）；或 bhappens-before a（以防 T2 先获取锁）。

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注意：并非所有关系都是完全的。

例如，关系<= 是实数的总和。也就是说，对于每对a,b 实数，a<=b 或b<=a 都是真的。这里的总顺序意味着给定 any 两个项目，我们总是可以决定哪个先出现。给定的关系。

但是关系P:“是”的祖先，并不是所有人类集合的总关系。当然，对于某些人 a,b，aPb（a 是 b 的祖先）或 bPa（b 是 a 的祖先）是真的。但对于他们中的大多数人来说，aPb 和 bPa 都不是真的；也就是说，我们不能使用关系来决定哪个项目“首先”出现（在系谱学术语中）。

回到程序语句，happens-before 关系 R 显然是部分的，在 all 程序语句集（如“祖先”示例中）：给定非同步操作a,b（由不同线程执行的任何操作，在没有适当同步的情况下），aRb 和 bRa 都不成立。