缓存(Cache)       CPU的读/写(以及取指令)单元正常情况下甚至都不能直接访问内存——这是物理结构决定的:CPU都没有管脚直接连到内存.相反,CPU和一级缓存(L1 Cache)通讯,而一级缓存才能和内存通讯.大约二十年前,一级缓存可以直接和内存传输数据.如今,更多级别的缓存加入到设计中,一级缓存已经不能直接和内存通讯了,它和二级缓存通讯——而二级缓存才能和内存通讯.或者还可能有三级缓存.   缓存是分“行”(cache line)的,一个行对应一块存储空间,大小是32.64或12…

前面已经介绍硬件平台Cache Coherence问题和解决办法,下面来看看Java虚拟机平台的相关知识.硬件平台处理器,高速缓存,主存之间的交互关系如下: Java内存模型(JMM)        Java虚拟机规范中试图定义一种Java内存模型(Java Memory Model, JMM)来屏蔽掉底层各种硬件和操作系统的内存访问差异,以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果. 主内存和工作内存       Java内存模型的主要目标是定义程序中各个变量的访问规则,即在虚拟…

pipeline: 现在的CPU一般采用流水线方式来执行指令.一个指令执行周期被分成:取值,译码,执行,访存,写会,更新PC若干阶段.然后,多条指令可以同时存在于流水线中,同时被执行,来提高系统的吞吐量. 流水线并不是串行的,并不会因为一个耗时很长的执行在"执行"阶段呆很长时间,而导致后续的指令被卡在"执行"阶段之前上.相反,流水线是并行的,多条指令可以同时处于同一阶段,只要CPU内部的处理部件未被占满既可.比如说CPU有一个加法器和一个除法器,那么一条加法指令和一…

目录: 1.重排序场景 2.追根溯源 3.缓存一致性协议 4.重排序原因 一.重排序场景 class ResortDemo { int a = 0; boolean flag = false; public void writer() { a = 1; flag = } Public void reader() { …… } } } 当两个线程 A 和 B,A 首先执行writer() 方法,随后 B 线程接着执行 reader() 方法.线程B在执行操作4时,能否看到线程 A 在操作1对共享变…

一.重排序场景 class ResortDemo { int a = 0; boolean flag = false; public void writer() { a = 1; //1 flag = true; //2 } Public void reader() { if (flag) { //3 int i = a * a; //4 …… } } } 当两个线程 A 和 B,A 首先执行writer() 方法,随后 B 线程接着执行 reader() 方法.线程B在执行操作4时,能否看到线…

volatile 概述 volatile 是 Java 提供的一种轻量级的同步机制.相比于传统的 synchronize,虽然 volatile 能实现的同步性要差一些,但开销更低,因为它不会引起频繁的线程上下文切换和调度. 为了更好的理解 volatile 的作用,首先要了解一下 Java 内存模型与并发编程三要素 Java 内存模型 Java 虚拟机规范中定义了 Java 内存模型(Java Memory Model,JMM),用于屏蔽各种硬件和操作系统的内存访问差异,以实现让 Java 程…

一.不得不提的volatile volatile是个很老的关键字,几乎伴随着JDK的诞生而诞生,我们都知道这个关键字,但又不太清楚什么时候会使用它:我们在JDK及开源框架中随处可见这个关键字,但并发专家又往往建议我们远离它.比如Thread这个很基础的类,其中很重要的线程状态字段,就是用volatile来修饰,见代码 /* Java thread status for tools, * initialized to indicate thread 'not yet started' */   p…

一.不得不提的volatile volatile是个很老的关键字,几乎伴随着JDK的诞生而诞生,我们都知道这个关键字,但又不太清楚什么时候会使用它:我们在JDK及开源框架中随处可见这个关键字,但并发专家又往往建议我们远离它.比如Thread这个很基础的类,其中很重要的线程状态字段,就是用volatile来修饰,见代码 /* Java thread status for tools, * initialized to indicate thread 'not yet started' */   p…

指令重排序 对主存的一次访问一般花费硬件的数百次时钟周期.处理器通过缓存(caching)能够从数量级上降低内存延迟的成本这些缓存为了性能重新排列待定内存操作的顺序.也就是说,程序的读写操作不一定会按照它要求处理器的顺序执行. 重排序的背景 我们知道现代CPU的主频越来越高,与cache的交互次数也越来越多.当CPU的计算速度远远超过访问cache时,会产生cache wait,过多的cache  wait就会造成性能瓶颈.针对这种情况,多数架构(包括X86)采用了一种将cache分片的解决方案…

前面大致提到了JDK中的一些个原子类,也提到原子类是并发的基础,更提到所谓的线程安全,其实这些类或者并发包中的这么一些类,都是为了保证系统在运行时是线程安全的,那到底怎么样才算是线程安全呢? Java并发与实践一书中提出,当多个线程同时访问一个类的时候,如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替运行,并且不需要做额外的同步以及在调用代码时不需要做其他的协调,这个类的运行仍然是正确的,那么这个类是线程安全的. 很显然只有资源竞争时才会出现线程不安全,而无状态的类将永远是线程安全的.因此我们再做…