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Java 并发编程】线程指令排序问题 ( 指令排序规范 | volatile 关键字禁止指令排序 )

文章目录 总结 一、指令排序规范 二、指令排序示例 总结 Java 并发的 3 特性 : 原子性 : 每个操作都是 不可拆分的原子操作 ; 在线程中进行 a++ 就不是原子操作 , 该操作分为..." ; 保证 有序性 ; 一、指令排序规范 ---- 指令重排指的是 , 线程中如果两行代码 没有逻辑上的上下关系 , 可以对代码进行 重新排序 ; JVM 指令重排遵循规范 : as-if-serial...规范 : 单个线程中, 指令的重排 , 不能影响程序的执行结果 ; 可以重排的情况 : 对于下面代码 , 两条指令顺序颠倒 , 执行结果相同 , 可以进行指令重排 ; x = 0; y = 1; 不可以进行重排的情况...: 对于下面的代码 , 两条指令如果上下颠倒 , 结果不同 , 不可以进行指令重排 ; x = 0; y = x; happens-before 规范 : 先行发生原则 ; 二、指令排序示例 ---...- 指令重排示例 : public class Main { // 使用 volatile 关键字修饰变量可以禁止指令重排 /*volatile static int x = 0;

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指令排序

指令排序只要程序的最终结果与它顺序化情况的结果相等,那么指令的执行顺序可以与代码逻辑顺序不一致,这个过程就叫做指令的重排序。...指令排序的意义:使指令更加符合 CPU 的执行特性,最大限度的发挥机器的性能,提高程序的执行效率。指令排序分类指令排序主要分为三种,在这里主要讨论 JVM 中的指令排序。...编译器重排序:JVM 中完成指令级并行重排序处理器重排序:CPU 中完成指令排序原则如果程序中操作A在操作B之前,那么线程中操作A将在操作B之前执行。...(只对指令内部重排序,不在指令间重排序)As-If-Serial语义不管怎么进行指令排序,单线程内程序的执行结果不能被改变。编译器和处理器对存在依赖关系的操作都不会对其进行重排序。...Java内存模型采取保守策略(见缝就插)在每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障。 在每个volatile写操作的后面插入一个StoreLoad屏障。

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Java里认识汇编指令排序

前言 编译器重排指令主要是为了优化程序的执行效率。编译器会根据程序的语义和指令的特性,对指令进行重新排序,使得程序在执行时能够更快地完成。...一、对象创建过程 对象创建过程,指令不只是一条,所以多线程执行会进行重排序,如图所示: 可以用编译直接打开java对象编译后的class文件,就可以看到,new对象生成的指令不止一个。...二、Java代码验证指令重排 单线程环境里面确保程序最终执行结果和代码顺序执行的结果一致的。...三、禁止指令重排 在Java中,可以通过将变量声明为`volatile`或使用`synchronized`关键字来禁止指令重排。 1....例如: synchronized(this){ // 执行需要禁止重排的代码 } 总结 从Java的角度看汇编语言的指令排序,我们可以理解到这是一种提高程序执行效率的技术,但在多线程环境中需要谨慎处理

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为什么要指令排序

我们知道java在运行的时候有两个地方可能用到重排序,一个是编译器编译的的时候,一个是处理器运行的时候。 那么我们就应该问问为啥要用指令排序呢?...分析 编译期重排序有啥好处?...处理器为啥要重排序?...因为一个汇编指令也会涉及到很多步骤,每个步骤可能会用到不同的寄存器,CPU使用了流水线技术,也就是说,CPU有多个功能单元(如获取、解码、运算和结果),一条指令也分为多个单元,那么第一条指令执行还没完毕...,就可以执行第二条指令,前提是这两条指令功能单元相同或类似,所以一般可以通过指令重排使得具有相似功能单元的指令接连执行来减少流水线中断的情况。

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指令排序与内存屏障

而这其中的原因呢,就要引出今天我们的议题了:编译器和CPU会对指令进行重排序!...好了,开始讲讲什么是指令排序,什么是内存屏障吧! 指令排序 编译器为了提高程序的性能,有时不会按照程序代码对应的指令顺序来执行,而是乱序执行(Out-of-order execution)。...内存屏障 内存屏障(memory barrier)又叫内存栅栏(memory fence),其目的就是用来阻挡CPU对指令的重排序。我们再看下glibc最终修改后的代码。...此外前面我有提到,编译器和CPU都会导致指令的重排序。...内存屏障与MESI 看完前面的内容,相信你已经认识到内存屏障对于阻止编译器和CPU指令排序的作用,但其实CPU的内存屏障却不止如此,还记得本系列的上一篇文章介绍了CPU的缓存一致性协议MESI吗?

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什么是指令排序呢?

其实这就是所谓的指令排序问题,假设上面的代码通过指令排序之后,变成下面这种结构: Thread t1=new Thread(()->{ x=b; //指令排序 a=1; }); Thread...01.什么是指令排序 指令排序是指编译器或CPU为了优化程序的执行性能而对指令进行重新排序的一种手段,重排序会带来可见性问题,所以在多线程开发中必须要关注并规避重排序。...并行指令集重排序,这是处理器优化的一种,处理器可以改变指令的执行顺序。 内存系统重排序,这是处理器引入Store Buffer缓冲区延时写入产生的指令执行顺序不一致的问题,在后续内容中会详细说明。...那么什么是并行指令集的重排序呢? 如下图所示,假设某一段程序有多条指令,不同指令的执行实现也不同。...,Java编译器、CPU指令排序都需要保证在单线程环境下的as-if-serial语义是正确的。

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Java指令排序在多线程环境下的应对策略

} 1、解析创建过程 使用关键字new创建一个对象,大致分为一下过程: 在栈空间创建引用地址 以类文件为模版在堆空间对象分配内存 成员变量初始化 使用构造函数初始化 将引用值赋值给左侧存储变量 2、重排序过程分析...针对上述示例,假设第一个线程进入synchronized代码块,并开始创建对象,由于重排序存在,正常的创建对象过程被打乱,可能会出现在栈空间创建引用地址后,将引用值赋值给左侧存储变量,随后因CPU调度时间片耗尽而产生中断的情况...1、指令重排广泛存在 指令重排不仅限于Java程序,实际上各种编译器均有指令重排的操作,从软件到CPU硬件都有。...对于关联变量,先封装成一个对象,然后使用原子类来操作 对于new对象,使用volatile关键字修饰目标对象即可 3、synchronized锁与重排序无关 synchronized锁通过互斥锁,有序的保证线程访问特定的代码块...代码块内部的代码正常按照编译器执行的策略重排序。 尽管synchronized锁能够回避多线程环境下重排序带来的不利影响,但是互斥锁带来的线程开销相对较大,不推荐使用。

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Java 并发编程】指令排序规范 ( happens-before 先行发生原则 )

文章目录 一、指令排序规范 二、happens-before 先行发生原则 一、指令排序规范 ---- 指令重排指的是 , 线程中如果两行代码 没有逻辑上的上下关系 , 可以对代码进行 重新排序 ;...JVM 指令重排遵循规范 : ① as-if-serial 规范 : 单个线程中, 指令的重排 , 不能影响程序的执行结果 ; 可以重排的情况 : 对于下面代码 , 两条指令顺序颠倒 , 执行结果相同..., 可以进行指令重排 ; x = 0; y = 1; 不可以进行重排的情况 : 对于下面的代码 , 两条指令如果上下颠倒 , 结果不同 , 不可以进行指令重排 ; x = 0; y = x; ② happens-before...先行发生原则 ; 二、happens-before 先行发生原则 ---- happens-before 先行发生原则 : A happens-before B , A 先于 B 发生 , 先 A 后 B ; Java...虚拟机在编译时和运行时 , 会对 JVM 指令进行重排优化 , 很明显 , 指令重排会对线程并发产生影响 ; 为了保证并发编程的安全性 , 这里 规定了一些场景下 , 禁止在这些场景中 使用 指令重排

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Java 内存模型(三)-从源代码到指令序列的重排序

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3中类型: 1 编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下,可以重新安排语句的执行顺序。 2 指令级并行的重排序。...现代处理器采用了指令集并行技术(ILP) ,来讲多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对机器指令的执行顺序。 3 内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读/写缓冲区。...从Java源代码到最终实际执行得指令序列,会分别经历下面3种重排序,,如下图 ? 上述得1属于编译器重排序,2和3 属于处理器重排序。这些重排序可能会导致多线程出现内存可见性问题。...对于编译器,JMM得编译器重排序规则会禁止特定类型得编译器重排序。 对于处理器重排序:JMM得处理器重排序规则会要求Java编译器在生成指令序列时,插入特定类型得内存屏障指令。...通过内存屏障指令来禁止特定类型得处理器重排序

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volatile禁止指令排序_volatile int

volatile禁止指令重排 JMM要求有序性 计算机在执行程序时,为了提高性能,编译器和处理器常常会做指令重排,一把分为以下3种 单线程环境里面确保程序最终执行结果和代码顺序执行的结果一致....(单线程不用关心指令重排) 处理器在进行重新排序是必须要考虑指令之间的数据依赖性 多线程环境中线程交替执行,由于编译器优化重排的存在,两个线程使用的变量能否保持一致性是无法确定的,结果无法预测 源码写的顺序不见得和编译的指令顺序一样...答:存在数据的依赖性 ,语句4 没办法排到第一个 正常情况下指令不重排,不是每次指令都会重排 例子2 int a ,b ,x,y=0; 线程1 线程2 x=a; y=b; b=1; a=2; 结果 :x..., flag=true; a=1; 在这种情况下,若执行完flag=true就被线程2抢走cpu执行method2,执行了if条件体内的命令,a成为5 就会和不指令重排的结果(6)不一致。...所以指令重排会造成值不一致,所以有时候我们需要 volatile禁止指令指令重排 总结(了解) PS:学习笔记,资源:尚硅谷,周阳 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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Java指令编译java文件

Java指令编译java文件 1. 进入cmd 2. 编译 2.1 切换不同JDK编译文件 3. 运行 1....编译 如果出现错误: 编码 GBK 的不可映射字符 (0x8D) 需要在javac 后面加上 -encoding UTF-8 javac -encoding UTF-8 编译的文件.java...2.1 切换不同JDK编译文件 一般JDK配置好了,直接用javac编译即可 Java环境配置/JDK安装配置 如果安装了多个JDK那怎么办呢?...UTF-8 编译文件.java 这时候会发现类文件具有错误的版本 55.0, 应为 51.0 Java对应的major version版本号 是因为你之前用另一个JDK编译过了, 此时变了版本...运行 注意这里不需要后缀名了 java 文件名 发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/131504.html原文链接:https://javaforall.cn

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