Java記憶體模型

2021-08-21 14:06:49 字數 1199 閱讀 5538

int x=0; // thread-a 

int y=x; // thread-b

int x=5; 

int y=8;

int z=x+y;

關於上面的**,存在這樣關係:x和z之間存在資料依賴關係,同時y和z之間也存在資料依賴關係。為了得到正確的結果,執行指令序列時,z不能重排序到x和y的前面。但是x和y之間並沒有資料依賴關係,根據我們上面講的,沒有資料依賴關係處理器和編譯器會對指令進行重排序,所以x和y的執行順序會被重新調整下面兩種情況:

y-》x-》z 結果為:13

x-》y-》z 結果為:13

上面的**如果是多執行緒的情況下進行重排序,會影響程式的執行結果,所以才引發出多執行緒高併發下資料不一致一系列問題。這裡有引出了另乙個概念記憶體屏障。

記憶體屏障

記憶體屏障的出現主要是禁止處理器的重排序,並強制把寫緩衝區中的髒資料寫回主記憶體,從而讓程式按我們預想的流程去執行。記憶體屏障有些材料又叫記憶體柵欄,是乙個cpu指令,volatile就是基於記憶體屏障實現的。

記憶體屏障分load barrier(讀屏障)和store barrier(寫屏障)兩種。

對於讀屏障,在指令前插入load barrier,可以讓快取記憶體中的資料失效,強制從主記憶體載入資料;

對於寫屏障,在指令後插入store barrier,可以讓寫入快取中的最新資料更新寫入主記憶體,讓其他執行緒可見。

對於load和store實際又分為以下四種

loadload屏障

序列: load1;loadload;load2

說明: 確保load1所要讀入的資料能夠在被load2和後續的load指令訪問前讀入。

storestore屏障

序列: store1;storestore;store2

說明: 確保store1的資料在store2以及後續store指令操作相關資料之前對其它處理器可見。

loadstore屏障

序列: load1;loadstore;store2

說明: 確保load1的資料在store2和後續store指令被重新整理之前讀取。

storeload屏障

序列: store1;storeload;load2

說明: 確保store1的資料在被load2和後續的load指令讀取之前對其他處理器可見。

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