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并发编程基础底层原理学习(四)

作者:互联网

重排序

在程序执行时,为了提高性能,编译器和处理器常常会对指令做重排序。重排序分为三种类型。

重排序可能会导致多线程程序出现内存可见性问题。指令几并行重排序和内存系统重排序属于处理器重排序,对于处理器重排序,JMM会要求Java编译器在生成指令时,插入特定的内存屏障指令,通过内存屏障指令来禁止特定类型的处理器重排序。

内存屏障类型
屏障类型 指令示例 说明
LoadLoad Barriers Load1; LoadLoad; Load2 确保Load1数据的装载先于Load2及所有后续装载指令的装载
Store Store Barriers Store1; StoreStore;Store2; 确保Store1数据对其他处理器可见先于Store2及所有后续的存储指令的存储
LoadStore Barriers Store1; StoreLoad; Load2 确保Store1数据装载先于Store2及所有后续的存储指令刷新到内存
StoreLoad Barriers Store1; StoreLoad; Load2 确保Store1数据对其他处理器变得可见(指刷新到内存)先于Load2及所有后续装载指令的装载。
happen-before

从JDK5开始,Java使用JSR-133内存模型,JSR-133使用happen-before的概念来阐述操作之间的内存可见性。在JMM中,如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见,那么这两个操作之间必须存在happen-before关系。

Happen-before规则如下:

引发并发安全的三大因素
可见性

可见性:一个线程对共享变量的修改,另外一个线程能够立刻看到。

// 线程1
int a = 0;
a = 1;
// 线程2
int b = a;

假如线程1由cpu1执行,线程2由cpu2执行,当执行a=1时,会把a的初始值0加载到cpu1的高速缓存中,然后赋值为1,此时cpu1高速缓存中a的值变成了1,但是还没有立即刷新到主内存。此时cpu2执行b=a时会从主内存中读取a的值然后加载到cpu2的高速缓存,此时a在主内存的值仍然是0,那么b的值此时为0而不是1。这就是可见性问题,线程1对变量i修改了之后,线程2没有立即看到线程1修改的值。线程1对共享变量a进行修改之后,线程2没有立即看到修改之后a的值,由此引发了可见性的问题。

原子性

原子性:即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断,要么就都不执行。

有序性

重排序都可能会导致多线程程序出现内存可见性问题

标签:排序,编程,并发,指令,线程,内存,happen,底层,before
来源: https://www.cnblogs.com/crstly/p/16365073.html