java并发编程的艺术笔记-第二章

 

第二章 java并发机制的底层实现原理

java代码在编译后会变成java字节码，字节码被类加载器加载到jvm里，jvm执行字节码，最终需要转化为汇编指令在CPU上执行，

java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令。

2.1 volatile的应用

volatile是轻量级的synchronized，它在多处理器开发中保证了共享变量的可见性。

eg：可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时，另外一个线程能读到这个修改的值。

如果使用恰当的化它比synchronized的使用和执行成本低，因为他不会引起线程上下文的切换和调度。

1、volatile的定义与实现原理

java语言规范第3版对volatile的定义如下：java编程语言允许线程访问共享变量，为了确保贡献变量能被准确和一致地更新，线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量。

java语言提供了volatile，在某些情况下比锁要更加方便。如果一个字段被声明成volatile，java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一样的。

 //   Volatile是如何来保证可见性的呢？

有volition变量修饰的共享变量进行写操作的时候会多出现一行指令，lock 。。。。。

Lock前缀的指令在多核处理器下会引发两件事情。

1、将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存。

2、这个写回的操作会使在其他cpu里缓存了该内存地址的内存无效。

为了提高处理速度，处理器不直接和内存进行通信，而是先将系统内存的数据读到内部缓存后在进行操作，但操作完不知道何时回写到内存。

如果对声明了volatile的变量进行写操作，JVM就会向处理器发送一条LOCK前缀的指令，将这个变量所在缓存行的数据协会到系统内存。

但是，就算写回到内存，如果其他处理器缓存的值还是旧的，在执行计算操作还是会有问题。

所有，在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存是一致的，就会实现缓存一致性协议，

每个处理器通过嗅探在总线上传播过来的数据来检查自己缓存的值是不是过期了，当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改，

就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态，当处理器对这个数据进行修改操作的时候，会重新从系统内存中把数据读道处理器缓存里。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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