参考文档: https://tech.meituan.com/java-memory-reordering.html http://0xffffff.org/2017/02/21/40-atomic-variable-mutex-and-memory-barrier/ 内存可见性:http://blog.csdn.net/ty_laurel/article/details/52403718 一.什么是重排序 重排序分为2种 编译期指令重排 通过调整代码中的指令顺序,在不改变代码语义的前提下,对变…

趁周末,把以前的书拿出来,再翻一番,顺便做个笔记: 内存屏障:用来控制和规范cpu对内存操作的顺序的cpu指令. 内存屏障列表: 1.loadload:确保“前者数据装载”先于“后者装载指令”: 2.storestore:确保“前者数据”先于“后者数据”刷入系统内存,且,“前者刷入系统内存的数据”对“后者是可见的”: 3.loadstore:确保“前者装载数据”先于“后者刷新数据到系统内存”: 4.storeload:确保“前者刷入系统内存”的数据对“后者加载数据”是可见: volatile的内…

JMM (Java内存模型) Java线程的实现 实现线程主要有三种方式,Java线程从JDK1.3后采用第一种方式实现: 使用内核线程实现(1:1实现) 使用用户线程实现(1:N实现) 使用用户线程加轻量级进程混合实现(N:M实现) KTL: 内核线程 LWP:轻量级进程 UT:用户线程 线程之间通信机制 Java并发采用的是共享内存模型 共享内存 消息传递 重排序 包括: 编译器优化的重排序. 指令级并行的重排序.如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序. 内存系统的重…

一 对象的内存布局: 在HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为3块区域:对象头(Header),实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding). HotSpot的对象头包括两部分信息,一部分存储对象运转时自身信息,例如hashCode,GC分代年龄,锁状态标志,线程持有的锁,偏向线程id,偏向时间戳等,这部分数据的长度在32和64位虚拟机中分别为32和64位,官方称之为“Mark World”.对象在运行时产生的数据很多,其实早已经超出了32或64位BitMa…

JMM三大特性原子性 汇编指令 --原子比较和交换在底层的支持 cmp-chxg 总线加锁机制 Synchronized Lock锁机制 public class VolatileAtomicSample { private static volatile int counter = 0; // volatile无法保证原子性 public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread thread…

volatile两大作用 1.保证内存可见性 2.防止指令重排 此外需注意volatile并不保证操作的原子性. (一)内存可见性 1 概念 JVM内存模型:主内存和线程独立的工作内存 Java内存模型规定,对于多个线程共享的变量,存储在主内存当中,每个线程都有自己独立的工作内存(比如CPU的寄存器),线程只能访问自己的工作内存,不可以访问其它线程的工作内存. 工作内存中保存了主内存共享变量的副本,线程要操作这些共享变量,只能通过操作工作内存中的副本来实现,操作完毕之后再同步回到主内存当中. 如…

一.摘要 三级缓存,MESI缓存一致性协议,指令重排,内存屏障,JMM,volatile.单拿一个出来,想必大家对这些概念应该有一定了解.但是这些东西有什么必然的联系,或者他们之间究竟有什么前世今生想必是困扰大家的一个问题.为什么有了MESI协议,我们还需要volatile?内存屏障的由来?指令重排带来的问题?下面我们通过分析每一个技术的由来,以及带来的负面影响,跟大家探讨一下这些技术之间的联系.具体每个关键词相关文章也很多不再赘述,只谈个人理解. 二.三级缓存篇 1,三级缓存的由来 CPU的发…

目录 1.关于volatile 2.语义一:内存可见性 2.1 一个例子 2.2 java的内存模型(JMM) 2.3 happens-before规则 2.4 volatile解决内存可见性问题的原理 3. 语义二:禁止指令重排 3.1 为什么会有指令重排 3.2 线程不安全的双重检查单例模式 4. volatile的其他特性 5.总结 1.关于volatile volatile是java语言中的关键字,用来修饰会被多线程访问的共享变量,是JVM提供的轻量级的同步机制,相比同步代码块或者重入锁…

前言 内存屏障(英语:Memory barrier),也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等,是一类同步屏障指令,它使得 CPU 或编译器在对内存进行操作的时候, 严格按照一定的顺序来执行, 也就是说在内存屏障之前的指令和内存屏障之后的指令不会由于系统优化等原因而导致乱序. 大多数现代计算机为了提高性能而采取乱序执行,这使得内存屏障成为必须. 语义上,内存屏障之前的所有写操作都要写入内存:内存屏障之后的读操作都可以获得同步屏障之前的写操作的结果.因此,对于敏感的程序块,写操作之后.读操作之前可以插入…

volatile类型修饰符 本篇文章的目的是为了自己梳理面试知识点, 在这里做一下笔记. 绝大部分内容是基于这些文章的内容进行了copy+整理: 1. http://www.infoq.com/cn/articles/ftf-java-volatile 2. http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3556430.html 后期还会加的内容: https://blog.csdn.net/sunmenggmail/article/details/16335897 http:/…

接下来看看volatile是如何解决上面两个问题的: 被volatile修饰的变量在编译成字节码文件时会多个lock指令,该指令在执行过程中会生成相应的内存屏障,以此来解决可见性跟重排序的问题. 内存屏障的作用: 1.在有内存屏障的地方,会禁止指令重排序,即屏障下面的代码不能跟屏障上面的代码交换执行顺序. 2.在有内存屏障的地方,线程修改完共享变量以后会马上把该变量从本地内存写回到主内存,并且让其他线程本地内存中该变量副本失效(使用MESI协议) 作者:凌风郎少链接:https://www.ji…

案例如下的.我个人理解是不会出现出现0,0的结果,但是很明显出现了. 说明对我对 Volatile\内存屏障\乱序排序的理解是不对. 今天就通过这个案例,理清这些概念. using System; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; namespace MemoryBarriers { class Program { static volatile int x, y, a, b; static void Main() { w…

前言 事情是这样的,一位读者看了我的一篇文章,不认同我文章里面的观点,于是有了下面的交流. 可能是我发的那个狗头的表情,让这位读者认为我不尊重他.于是,这位读者一气之下把我删掉了,在删好友之前,还叫我回家种田. 说实话,你说我菜我是承认的,但你要我回家种田,我不理解.为什么要回家种田呢?养猪不比种田赚钱吗? 我想了很久没有想明白,突然,我看到了这个新闻,瞬间明白了读者的用心良苦. 于是,我决定写下这篇文章,好好地分析一下读者提出的几个问题. 读者的观点 针对这位读者的几个观点: volatile…

volatile作用总结: 1. 强制线程从公共内存中取得变量的值,而不是从线程的私有的本地内存中,volatile修饰的变量不具有原子性(修改一个变量的值不能同步). 2. 保证volatile修饰的变量在被一个线程修改后,会被强制立即刷新到主存(可见性),其他线程如果有该变量的缓存行,会被设置为无效. 3. 禁止指令重排(有序性). a.happen-before b.编译器在生成字节码时, 会在指令序列中插入内存屏障,会多出一个 lock 前缀指令 内存屏障是一组处理器指令,解决禁止指令重…

为什么会有内存屏障 每个CPU都会有自己的缓存(有的甚至L1,L2,L3),缓存的目的就是为了提高性能,避免每次都要向内存取.但是这样的弊端也很明显:不能实时的和内存发生信息交换,分在不同CPU执行的不同线程对同一个变量的缓存值不同. 用volatile关键字修饰变量可以解决上述问题,那么volatile是如何做到这一点的呢?那就是内存屏障,内存屏障是硬件层的概念,不同的硬件平台实现内存屏障的手段并不是一样,java通过屏蔽这些差异,统一由jvm来生成内存屏障的指令. 内存屏障是什么 硬件层的内…

https://baike.baidu.com/item/内存屏障 内存屏障,也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等, 是一类同步屏障指令,是CPU或编译器在对内存随机访问的操作中的一个同步点,使得此点之前的所有读写操作都执行后才可以开始执行此点之后的操作.   中文名 内存屏障 别    称 内存栅栏,内存栅障 性    质 同步屏障指令 条    件 现代计算机为了提高性能 简介 编辑 大多数现代计算机为了提高性能而采取乱序执行,这使得内存屏障成为必须. 语义上,内存屏障之前的所有写操作都要写入…

背景 同步基元分为用户模式和内核模式 用户模式:Iterlocked.Exchange(互锁).SpinLocked(自旋锁).易变构造(volatile关键字.volatile类.Thread.VolatitleRead|Thread.VolatitleWrite).MemoryBarrier. 内存屏障(英語:Memory barrier),也称内存栅栏,内存栅障,屏障指令等,是一类同步屏障指令,它使得 CPU 或编译器在对内存进行操作的时候, 严格按照一定的顺序来执行, 也就是说在内存屏障…

转自:http://blog.csdn.net/goodluckwhh/article/details/9005585 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载.   目录(?)[-] 一每CPU变量 二原子操作 三优化和内存屏障 四自旋锁 自旋锁 自旋锁的数据结构和宏函数 读写自旋锁 读写自旋锁的相关函数   linux内核中的各种“任务”都能看到内核地址空间,因而它们之间也需要同步和互斥.linux内核支持的同步/互斥手段包括: 技术 功能 作用范围 每CPU变量 为每个CPU复制…

=================                          LINUX内核内存屏障                          ================= By: David Howells <dhowells@redhat.com>     Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> 译: kouu <kouucocu@126.com> 出处: Linux内核文档 -- Docum…

目录 1. 概述 2. 重排序 2-1. as-if-serial语义 2-2. 重排序的种类 2-3. 从Java源代码到最终实际执行的指令序列, 会分别经历下面3中重排序. 3. 内存屏障类型 3-1. 处理器的重排序规则 3-2. 内存屏障类型表 4. 总结 1. 概述 在执行程序时, 为了提高性能, 编译器和处理器常常会对指令做重排序. 为了实现某些功能有时会禁止某些重排序, 由此引入了内存屏障. 2. 重排序 重排序虽然可以提高程序性能, 但是编译器和处理器不会改变存在数据依赖关系的两…

在高并发模型中,无是面对物理机SMP系统模型,还是面对像JVM的虚拟机多线程并发内存模型,指令重排(编译器.运行时)和内存屏障都是非常重要的概念,因此,搞清楚这些概念和原理很重要.否则,你很难搞清楚哪些操作是在并发先绝对安全的?哪些是相对安全的?哪些并发同步手段性能最低?valotile的二层语义分别是什么?等等. 本来打算自己写一篇有关JVM内存模型的博文,后来整理资料的时候偶然发现一篇很好的相关文章(出自美团点评团队),个人感觉这篇文章写得比较全面,最起码概念层的东西讲清楚了,遂转载给大家.…

在高并发模型中,无是面对物理机SMP系统模型,还是面对像JVM的虚拟机多线程并发内存模型,指令重排(编译器.运行时)和内存屏障都是非常重要的概念,因此,搞清楚这些概念和原理很重要.否则,你很难搞清楚哪些操作是在并发先绝对安全的?哪些是相对安全的?哪些并发同步手段性能最低?valotile的二层语义分别是什么?等等. 本来打算自己写一篇有关JVM内存模型的博文,后来整理资料的时候偶然发现一篇很好的相关文章(出自美团点评团队),个人感觉这篇文章写得比较全面,最起码概念层的东西讲清楚了,遂转载给大家.…

上一篇我们介绍了JVM的基本运行流程以及内存结构,对JVM有了初步的认识,这篇文章我们将根据JVM的内存模型探索java当中变量的可见性以及不同的java指令在并发时可能发生的指令重排序的情况. 内存模型 首先我们思考一下一个java线程要向另外一个线程进行通信,应该怎么做,我们再把需求明确一点,一个java线程对一个变量的更新怎么通知到另外一个线程呢?我们知道java当中的实例对象.数组元素都放在java堆中,java堆是线程共享的.(我们这里把java堆称为主内存),而每一个线程都是自己私有…

上一篇我们介绍了JVM的基本运行流程以及内存结构,对JVM有了初步的认识,这篇文章我们将根据JVM的内存模型探索java当中变量的可见性以及不同的java指令在并发时可能发生的指令重排序的情况. 内存模型 首先我们思考一下一个java线程要向另外一个线程进行通信,应该怎么做,我们再把需求明确一点,一个java线程对一个变量的更新怎么通知到另外一个线程呢?我们知道java当中的实例对象.数组元素都放在java堆中,java堆是线程共享的.(我们这里把java堆称为主内存),而每一个线程都是自己私有…

volatile关键字的2个作用 1.线程的可见性 2.防止指令重排 什么是线程的可见性? 线程的可见性 就是一个线程对一个变量进行更改操作 其他线程获取会获得最新的值. 线程在执行的行 操作主线程的变量.会将变量的副本拷贝一份到线程的工作区域(避免每次到主线程读取 提高效率),在更改后的一段时间内写入主内存 如下示例代码: public class Accounting implements Runnable { boolean quit=false; int i=0; @Override p…

问: 了解volatile关键字么? 答: 他是java 的关键字, 保证可见性, 不保证原子性, 禁止指令重排 问: 你说的这三个特性, 能写代码证明么? 答: .... 问: 听说过 CAS么 他的缺点是什么? 什么是ABA, 怎么解决? 问: 请手写一个自旋锁? 可见性证明: 接下来看使用 了 volatile的结果 不保证原子性 证明: private volatile Integer num = 0; private AtomicInteger anum = new AtomicInt…

在这里: http://tech.meituan.com/java-memory-reordering.html 指令重排和内存可见性(缓存不一致)是两个不同的问题. volatile关键字太强,即阻挡指令重排,又保证内存一致性. unsafe.putOrderedXXX()只阻挡指令重排,不保证内存一致性.但是性能比volatile好.本文介绍了一种它的适用场景——需要确保写入B之前A一定已经写入完成了,但是不需要写A和B的结果立即被另一线程看见,则适用它.…

我是不是学了一门假的java...... 引言:在Java中看似顺序的代码在JVM中,可能会出现编译器或者CPU对这些操作指令进行了重新排序:在特定情况下,指令重排将会给我们的程序带来不确定的结果..... (带来个毛的不确定,他奶奶的多线程只存在于学习Java基础,实际工作中用的很少,除非是自己造轮子:所以我写这个算不算咸吃萝卜淡操心捏?) 本文大部分来自于:Java内存访问重排序的研究,想看原作请移步. 如下代码可能的结果有哪些? public class PossibleReorderin…

一.指令重排问题 你写的代码有可能,根本没有按照你期望的顺序执行,因为编译器和 CPU 会尝试指令重排来让代码运行更高效,这就是指令重排. 1.1 虚拟机层面 我们都知道CPU执行指令的时候,访问内存的速度远慢于 CPU 速度. 为了尽可能减少内存操作带来的 CPU 空置的影响,虚拟机会按照自己的一些规则将程序编写顺序打乱:即写在后面的代码在时间顺序上可能会先执行,而写在前面的代码会后执行. 当然这样的前提是不会产生错误.不管谁先开始,总之后面的代码在一些情况下存在先结束的可能. 1.2 硬件层…

Java内存模型与指令重排 本文暂不讲JMM(Java Memory Model)中的主存, 工作内存以及数据如何在其中流转等等, 这些本身还牵扯到硬件内存架构, 直接上手容易绕晕, 先从以下几个点探索JMM 原子性 有序性 可见性 指令重排 CPU指令重排 编译器优化重排 Happen-Before规则 原子性 原子性是指一个操作是不可中断的. 即使是在多个线程一起执行的时候,一个操作一旦开始,就不会被其它线程干扰. 例如CPU中的一些指令, 属于原子性的, 又或者变量直接赋值操作, 也是原子…