volatile：（保证即时可见性）

  • 保证可见性
  • 禁止重排序（无法保证临界区的重排序）
  • 无法保证原子性

volatile底层原理：

  • 修饰的变量会被加上 “ACC_VOLATILE” 标识
  • volatile修饰的变量，在执行时，底层的汇编指令，会加上一个lock前缀指令
  • lock前缀指令作用：触发硬件缓存锁定机制
    • 总线锁定
    • EMSI（缓存一致性协议）

JMM

JMM（Java内存模型 Java Memory Model, 简称JMM）
由于JVM运行程序的实体是线程，而每个线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存(有些地方称为栈空间)，工作内存是每个线程的私有数据区域，而Java内存模型中规定所有变量都存储在主内存，主内存是共享内存区域，所有线程都可以访问，但线程对变量的操作(读取赋值等)必须在自己的工作内存中进行，读取主内存的值，到自己的的缓存区域（变量副本）

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EMSI缓存一致性协议 - 总线窥探(Bus Snooping)

窥探协议类型：

  • Write-invalidate

当处理器写入一个共享缓存块时，其他缓存中的所有共享副本都会通过总线窥探失效，MSI、EMSI更新

  • Write-update

当处理器写入一个共享缓存块时，其他缓存中的所有共享副本都会通过总线窥探更新

EMSI缓存一致性协议（Volatile 不支持原子性的原因）

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  • 当两个线程，都执行写操作时，最终由 “总线裁决” （速度非常快）决定哪个线程抢占资源继续执行，另一个则失效
  • 缓存一致性协议的总线窥探什么情况会升级为总线锁？
    • 当缓存行存储的对象大于64byte的时候，就会升级为使用总线锁
    • 因为，两个缓存行之间无法保证原子操作

缓存行伪共享，什么是伪共享？

CPU缓存系统中是以缓存行（cache line）为单位存储的。目前主流的CPU Cache 的
Cache Line 大小都是64Bytes。在多线程情况下，如果需要修改“共享同一个缓存行的变
量”，就会无意中影响彼此的性能，这就是伪共享（False Sharing

举个例子: 现在有2个long 型变量 x 、y，如果有t1在访问x，t2在访问y，而x与y刚好在同一个
cache line中，此时t1先修改x，将导致y被刷新！

怎么解决伪共享？

Java8中新增了一个注解：@sun.misc.Contended。加上这个注解的类会自动补齐缓
存行，需要注意的是此注解默认是无效的，需要在jvm启动时设置才会生效。

总线锁定

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