「java屏障」java 读写屏障
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内存屏障
内存屏障(Memory barrier)
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。
硬件层的内存屏障分为两种:Load Barrier 和 Store Barrier即读屏障和写屏障。
内存屏障有两个作用:
对于Load Barrier来说,在指令前插入Load Barrier,可以让高速缓存中的数据失效,强制从新从主内存加载数据;
对于Store Barrier来说,在指令后插入Store Barrier,能让写入缓存中的最新数据更新写入主内存,让其他线程可见。
java的内存屏障通常所谓的四种即LoadLoad,StoreStore,LoadStore,StoreLoad实际上也是上述两种的组合,完成一系列的屏障和数据同步功能。
LoadLoad屏障:对于这样的语句Load1; LoadLoad; Load2,在Load2及后续读取操作要读取的数据被访问前,保证Load1要读取的数据被读取完毕。
StoreStore屏障:对于这样的语句Store1; StoreStore; Store2,在Store2及后续写入操作执行前,保证Store1的写入操作对其它处理器可见。
LoadStore屏障:对于这样的语句Load1; LoadStore; Store2,在Store2及后续写入操作被刷出前,保证Load1要读取的数据被读取完毕。
StoreLoad屏障:对于这样的语句Store1; StoreLoad; Load2,在Load2及后续所有读取操作执行前,保证Store1的写入对所有处理器可见。 它的开销是四种屏障中最大的。在大多数处理器的实现中,这个屏障是个万能屏障,兼具其它三种内存屏障的功能
volatile的内存屏障策略非常严格保守,非常悲观且毫无安全感的心态:
由于内存屏障的作用,避免了volatile变量和其它指令重排序、线程之间实现了通信,使得volatile表现出了锁的特性。
对于final域,编译器和CPU会遵循两个排序规则:
总之上面规则的意思可以这样理解,必需保证一个对象的所有final域被写入完毕后才能引用和读取。这也是内存屏障的起的作用:
写final域:在编译器写final域完毕,构造体结束之前,会插入一个StoreStore屏障,保证前面的对final写入对其他线程/CPU可见,并阻止重排序。
读final域:在上述规则2中,两步操作不能重排序的机理就是在读final域前插入了LoadLoad屏障。
X86处理器中,由于CPU不会对写-写操作进行重排序,所以StoreStore屏障会被省略;而X86也不会对逻辑上有先后依赖关系的操作进行重排序,所以LoadLoad也会变省略。
java内存屏障?
1.读读
2.读写
3.写写
4.写读
这4中之间需要添加屏障
为什么这样写Java线程的屏障类(Barrier)不行?
代码的第三行使用了final关键字,在java中final的使用有以下几点 :
final是一个修饰符,可以用来修饰类,函数,变量;
final修饰的类不能被继承;
final修饰的函数不能被子类重写,但是可以被子类调用;
final修饰的变量为常量,声明时变量时,必须初始化,能且只能被赋值一次.
你的使用违反了第四条,你没有为cnt这个变量指明值,所以编译不能通过.
final声明的变量要初始化,有两种方式 :
声明时直接指明值,如 : final int cnt = 10 ;
声明时不初始化,但必须在构造器或者静态代码块中指明值,如下 :
a.
public class Barrier {
final int cnt;
public Barrier(){
cnt = 10 ;
}
}
b.
public class Barrier {
static final int cnt;
static{
cnt = 10 ;
}
}
综上所述,建议修正后在进行测试.
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