多執行緒原理(部分)

2021-10-04 13:13:13 字數 1524 閱讀 4847

volatile修飾的變數能夠保證可見性,但不保證原子性,每個執行緒能夠獲取該變數的最新值。

對volatile修飾的詞,程式在編譯的時候,會多乙個lock彙編指令如下圖所示:

該lock指令有兩個主要作用:

jmm主要是通過設定記憶體屏障來禁止指令重排序,下圖是匯程式設計序中的四種記憶體屏障型別

屏障型別

說明loadload barriers

保證load1資料的裝載先於load2及所有後續指令的裝載

storestore barriers

保證store1資料對其他處理器的可見先於store2及所有後續儲存指令的儲存

loadstore barriers

確保load1資料裝載先於store2及所有後續的儲存指令重新整理到記憶體

storeload barriers

確保store1資料對其他處理器的可見先於load2及所有後續裝載指令的裝載

volatile是如何防止指令重排序的:

在使用volatile時需滿足一下兩個條件:

使用區別:volatile只能修飾變數,synchronized只能修飾方法和語句塊

原子性:synchronized可以保證原子性,volatile不能保證原子性

可見性:都可以保證可見性,但實現原理不同volatile對變數加了lock,synchronized使用monitorenter和monitorexit monitor jvm

有序性:volatile能保證有序,synchronized可以保證有序性,但是代價(重量級)併發退化到序列

執行緒阻塞:synchronized會引起執行緒阻塞,volatitle不會引起執行緒阻塞

cpu快取是位於cpu與記憶體之間的臨時儲存器,它的容量比記憶體小的多但是交換速度卻比記憶體要快得多。快取記憶體的出現主要是為了解決cpu運算速度與記憶體讀寫速度不匹配的矛盾,因為cpu運算速度要比記憶體讀寫速度快很多,這樣會使cpu花費很長時間等待資料到來或把資料寫入記憶體。在快取中的資料是記憶體中的一小部分,但這一小部分是短時間內cpu即將訪問的,當cpu呼叫大量資料時,就可避開記憶體直接從快取中呼叫,從而加快讀取速度。

下圖為cpu高階快取層次圖:

在引入cpu告訴快取後,會伴隨著快取不一致的情況的出現,針對此問題,在cpu層引入:

快取鎖的核心是mesi(快取一致性協議)

mesi表是快取的四種狀態,分別是:

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