證明：Java代碼在執行過程中，並不一定是從上到下，每句代碼依次順序執行的

今天給大家帶來一個毀三觀的結論：Java代碼在執行過程中，並不一定是從上到下，每句代碼依次順序執行的。這是不是很顛覆你的認知？

計算機在執行程序的時候，並不會嚴格按照代碼來順序執行。比如第一個指令，是從內存中讀取一個數據，而第二個指令，是寄存器的某個值自增1。而如果這兩個指令是毫無衝突的，沒有任何關聯性和依賴性，誰先誰後都不影響最終結果。那麼 “機智” 的CPU就有可能調換執行的順序。比如第一個指令先通過總線去尋址、取數據，這需要很長的時間，CPU沒必要非要等到這個數據從內存中取到並賦值了之後，才執行第二個指令。CPU可以先請求總線去取數據，等數據的時候就執行第二個指令，將寄存器裏面的某個值自增1。說不定自增完了數據還沒取過來。然後假設第三條指令要對這個讀取到的數據進行操作了，那麼CPU就只能等了，等到數據讀取到了，賦值了，再進行第三條指令。因爲CPU是在是太快了，比內存的速度快兩個數量級！

所以，我們知道了計算機在執行代碼的時候，是會爲了提高效率，根據上下文來進行指令重排的。但是這個聽起來很玄乎，能不能證明呢？接下來的一個例子，就能夠通過Java語言來證明，Java代碼並不是一定按照代碼的順序，一句一句依次順序執行的：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @Author: LiYang
 * @Date: 2020/6/13 11:19
 * @Description: 證明Java代碼執行中存在指令重排
 */
public class Disorder {

    //四個獨立的類靜態變量
    private static int a = 0;
    private static int b = 0;
    private static int x = 0;
    private static int y = 0;

    /**
     * 證明Java代碼執行中存在指令重排的情況
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        //計數
        int count = 0;

        //線程池，固定兩個線程
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);

        //一直執行，直到出現指令重排
        while (true) {

            //所有變量全部恢復初始值
            a = 0;
            b = 0;
            x = 0;
            y = 0;

            //計數加1
            count ++;

            //倒計時門栓，同步兩個線程
            CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);

            //第一個線程
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    a = 1;
                    y = b;
                    latch.countDown();
                }
            });

            //第二個線程
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    b = 1;
                    x = a;
                    latch.countDown();
                }
            });

            //阻塞以上兩個線程，等兩個線程全部執行完畢後，繼續執行下面的代碼
            latch.await();

            //此時，上面的兩個線程已經執行完畢。如果Java代碼在執行過程中都是
            //一行一行的代碼順序執行的，那麼上面兩個線程無論是怎樣的先後執行
            //順序，a=1和b=1，這兩句代碼作爲第一行代碼，總有一句是最先執行的，
            //也就是說，到最後x或y肯定都不爲0。如果到最後x和y都同時爲0了，那
            //麼根據反證法原理，Java代碼在執行過程中，有可能並不絕對按照代碼
            //順序依次執行，當然也就發生了指令重排，Java代碼執行中存在指令重排
            //的情況也就得到了證明

            //如果x和y都等於0了，就輸出結果（如果Java代碼真的按照順序一句一句
            //執行的話，是絕對不可能出現x和y同時爲0的）
            if (x == 0 && y == 0) {

                //指令重排輸出語句
                String message = "第" + count + "次出現指令重排，x=" + x + "，y=" + y;

                //打印，證明完畢
                System.err.println(message);

                //結束程序
                System.exit(0);
            }
        }
    }

}

執行上面的代碼，真的出現了x和y都爲0的情況，通過反證法，也就證明了CPU在執行程序的過程中確實存在指令重排的現象，以Java爲例，Java代碼在執行過程中，並不一定是從上到下，每句代碼依次順序執行的（可能你的輸出結果和我不一樣，每次出現指令重排需要的時間不一定，有可能很快，也有可能要等很久）：

第95587次出現指令重排，x=0，y=0