Java并发机制的底层实现原理

注：1.java代码 ----（编译）—>2.字节码----（JVM）—>3.汇编

1.volatile的应用

关键词：轻量级synchronized，共享变量，可见性，上下文切换
问题：volatile作用？1.确保共享变量能被准确和一致的更新问题：volatile如何保证可见性的？1.Lock前缀指令1.1 lock前缀指令会引发两件事情。1）将当前处理器缓存行数据写回系统内存2）使其他CPU内缓存了该地址的数据无效（处理器嗅探总线数据）问题：volatile两条实现原则？1.lock前缀指令会引起处理器缓存回写到内存。在声言处理器的LOCK#信号期间，处理器通过锁住总线，独占共享内存。当然LOCK#信号也不一定会产生，当访问的内存区域已经缓存在处理器的内部的时候，就不会产生LOCK#信号。此时通过锁定该内存区域并回写到内存，借助缓存一致性机制确保修改的原子性。2.处理器的缓存回写到内存导致其他处理器的缓存无效。IA-32和Inter64处理器都是使用MESI（modify（修改），engross（独占），shared（共享），invalid（无效））控制协议维护缓存的一致性。IA-32和Inter64处理器能嗅探其他处理器访问系统内存和他们的内部缓存，当一个处理器打算写内存地址，而这个内存地址处于共享状态，当这个讯息被正在嗅探的A处理器检测到时，A会使他自己的缓存行无效，再    下次访问到该无效的缓存行地址时，强制执行缓存行填充。问题：volatile的使用优化？1.追加字节。通过将对象字节数追加到能填充一个缓存行，从而提高并发编程的效率。原理：对于英特尔酷睿i7、酷睿、Atom、NetBurst、Core Solo、Pentium M处理器的L1、L2、L3的高速缓存行是64个字节宽，不支持部分填充缓存行。当队列的头结点和尾节点之间不足64个字节宽时，处理器会将头结点和尾节点读取在同一个缓存行，由于多处理器操作，当其中一个处理器试图修改头结点/尾节点时会导致该缓存行被锁定，在缓存一致性协议下，导致其他处理器不能访问自己的高速缓存行中的尾节点/头结点。但若是高速缓存行能被填满，头结点与尾节点分布在不同缓存行时就不会出现头节点与尾节点相互锁定的情况。试用范围：1.缓存行非64位的处理器（可适当调整填充缓存行的字节，达到同样的效果）2.共享变量不会被频繁的写。3.搞版本java不适用（考虑其他填充缓存行思路）

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