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Volatile全解读-01

Volatile的定义

多线程并发编程中,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”,可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能够读到这个修改的值。如果volatile变量修饰符使用恰当,它比synchronized使用的执行成本更低,因为它不会引起线程的上下文切换和调度。

《Java语言规范第三版》中对volatile的定义如下:Java允许线程访问共享变量,为了确保共享变量能被准确和一致地更新,线程应该确保通过排他锁单读获得这个变量。Java提供了volatile,在某些情况下(读多写少)比锁更加方便。如果一个字段被volatile修饰,Java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的。

核心:保证可见性、禁止指令重排序

一些术语:

术语 EN 说明
内存屏障 Memory Barriers 是一组处理器指令,用于实现对内存操作的顺序限制
缓存行 Cache Line 缓存中可以分配的最小存储单位。处理器填写缓存行时会加载整个缓存行,需要使用多个主存读周期
原子操作 Atomic Operations 不可中断的一个或一系列操作
缓存行填充 Cache Line Fill 单处理器识别到从内存中读取操作数是可缓存的,处理器读取整个缓存行到适当的缓存(L1, L2, L3的或所有)
缓存命中 Cache Hit 如果进行高速缓存行填充操作的内存位置仍然是下次处理器访问的地址时,处理器从缓存读取操作数,而不是从内存读取
写命中 Write Hit 当处理器将操作数写回到一个内存缓存的区域时,它会首先检查这个缓存的内存地址是否在缓存行中,如果存在一个有效的缓存行,则处理器将这个操作数写回到缓存,而不是写回到内存,这个操作被称为写命中
写缺失 Write Misses the Cache 一个有效的缓存行被写入到不存在的内存区域

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