10、volatile作用与原理
作用: 1)、防止重排序 实例化一个对象分为3步: //1.分配对象内存空间 memory = allocate(); //2.初始化对象 instance(memory); //3.设置instance指向刚分配的内存地址,此时instance!=null instance = memory; 其中由于2、3不存在数据依赖关系,所以2、3步骤可能会重排序, 解决办法就是将变量设置为volatile类型。 2)、实现可见性 当多线程对同一个变量的值进行修改时,获取的结果并不是预期的值。 为了达到线程安全。将变量设置为volatile变量时, JMM会把该线程对应的工作内存中的共享变量值刷新到主内存中, 当读取一个volatile变量时,JMM会把该线程对应的工作内存置为无效, 那么该线程将只能从主内存中重新读取共享变量,保证变量值最新。 原理: 在对volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候,会多一行汇编代码: 0x01a3de1d: movb $0x0,0x1104800(%esi);0x01a3de24: lock addl $0x0,(%esp); lock前缀的指令在多核处理器下有2个操作: 1)、将当前处理器缓存行的数据会写回到系统内存; 2)、写回内存的操作会引起在其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。 lock前缀指令其实就相当于一个内存屏障(一个CPU指令), volatile的底层就是通过内存屏障来实现的。 处理流程如下: 在对volatile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写回到系统内存。但是就算写回到内存, 如果其他处理器缓存的值还是旧的,再执行计算操作就会有问题,所以在多理器下, 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(MESI),每个处理器 通过嗅探在总线上传播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, 当处理器要对这个数据进行修改操作的时候,会强制重新从系统内存里把数据 读到处理器缓存里。复制代码