转载自https://blog.csdn.net/fansunion/article/details/79625510 相关文章 你真的了解volatile关键字吗？...可以参考http://blog.csdn.net/taohuaxinmu123/article/details/24472073中对Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks...在这三步任何之间都可能会有CPU调度产生，造成i的值被修改，造成脏读脏写。 接下来说volatile不能解决这个线程安全问题。因为volatile只能保证可见性，不能保证原子性。...这里还可以比较下这两种方式的优劣。...因为传统的锁机制需要陷入内核态，造成上下文切换，但是一般持有锁的时间很短，频繁的陷入内核开销太大，所以随着机器硬件支持CAS后，JAVA推出基于compare and set机制的AtomicInteger
转载自 相关文章 你真的了解volatile关键字吗？...可以参考http://blog.csdn.net/taohuaxinmu123/article/details/24472073中对Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks...在这三步任何之间都可能会有CPU调度产生，造成i的值被修改，造成脏读脏写。 接下来说volatile不能解决这个线程安全问题。因为volatile只能保证可见性，不能保证原子性。...这里还可以比较下这两种方式的优劣。...因为传统的锁机制需要陷入内核态，造成上下文切换，但是一般持有锁的时间很短，频繁的陷入内核开销太大，所以随着机器硬件支持CAS后，JAVA推出基于compare and set机制的AtomicInteger
要深刻理解volatile这个关键字的用法及作用，需要补充以下知识： 1、 内存访问操作/指令执行操作的乱序：假设每个CPU都分别运行着一个会触发内存访问操作的程序。...13、 volatile的原理和实现机制(下面这段话摘自《深入理解Java虚拟机》)： “观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现，加入volatile...你可以这样理解：线程1的自增操作指令“inc++;”虽然对应了三个子操作，但是这三个子操作是被当作一个整体来执行的，也就是说，在当前假设的情形下，线程2对inc变量的修改操作只能影响线程1中“inc++.../xrq730/p/7048693.html 就是要你懂Java中volatile关键字实现原理 6、https://blog.csdn.net/bytxl/article/details/50275377...ef8de88b1343 并发关键字volatile（重排序和内存屏障） 10、https://blog.csdn.net/dashuniuniu/article/details/50347149 基于栈的虚拟机
（在多核CPU中，每条线程可能运行于不同的CPU中，因此每个线程运行时有自己的高速缓存（对单核CPU来说，其实也会出现这种问题，只不过是以线程调度的形式来分别执行的）。本文我们以多核CPU为例。）...因为CPU和其他部件进行通信都是通过总线来进行的，如果对总线加LOCK#锁的话，也就是说阻塞了其他CPU对其他部件访问（如内存），从而使得只能有一个CPU能使用这个变量的内存。...java还有两个关键字实现可见性： synchronized 和 final： - 同步块的可见性： 是由对一个变量执行unlock 操作前，必须先把此变量同步回主内存中； - final关键字的可见性...前半句是指： 线程内表现为串行的语义，后半句是指：指令重排序现象和工作内存与主内存同步延迟现象； **volatile和 synchronized关键字保证了线程间操作的有序性：**volatile关键字本身就包含了禁止指令重排序的语义...，使用用户线程加轻量级进程混合实现 使用内核线程实现 内核线程（KLT，Kernel-Level Thread）：就是直接由操作系统内核（下称内核）支持的线程，这种线程由内核来完成线程切换，内核通过操纵调度器对线程进行调度
再就是简单的提到了我们的volatile关键字，他可以保证我们的可见性，也就是说被volatile关键字修饰的变量如果产生了变化，可以马上刷到主存当中去。我们接下来看一下我们这次博客的内容吧。...在这里多提一句的就是线程分为内核级线程和用户级线程，我们在java虚拟机内的线程一般都为用户级线程，也就是由我们的jvm虚拟机来调用我们的CPU来申请时间片来完成我们的线程操作的。...而我们的内核级线程是由我们的系统来调度CPU来完成的，为了保证安全性，一般的线程都是由虚拟机来控制的。 ...JVM能根据处理器特性（CPU多级缓存系统、多核处理器等）适当的对机器指令进行重排序，使机器指令能更符合CPU的执行特性，最大限度的发挥机器性能。 ...，我们可以把代码改为 private static volatile int a = 0, b = 0; 继续来测试，我们发现无论我们运行多久都不会发生我们的指令重排现象，也就是说我们volatile关键字可以保证我们的有序性
如果两个独立的线程同时写两个不同的值会更糟，因为每次线程对缓存行进行写操作时，每个内核都要把另一个内核上的缓存块无效掉并重新读取里面的数据。...： 场景一：对Long变量进行写入，没有缓存行填充，没有volatile关键字。...场景二：对Long变量进行写入，有缓存行填充，没有volatile关键字。 场景三：对Long变量进行写入，没有缓存行填充，有volatile关键字。...场景四：对Long变量进行写入，有缓存行填充，有volatile关键字。...场景三和场景四有volatile关键字的就不一样了，这里可以看出volatile关键字对一个变量的读取和写入性能影响还是比较大，写入耗时是直接写入的200多倍，因此volatile关键字怎么用很关键，用到哪些地方也很关键
编译时内存乱序访问 在编译时，编译器对代码做出优化时可能改变实际执行指令的顺序（例如 gcc 下 O2 或 O3 都会改变实际执行指令的顺序）： // test.cpp int x, y, r; void...本例中，我们还可以使用 volatile 这个关键字来避免编译时内存乱序访问（而无法避免后面要说的运行时内存乱序访问）。...volatile 关键字能够让相关的变量之间在内存访问上避免乱序，这里可以修改 x 和 y 的定义来解决问题： volatile int x, y; int r; void f() { x =...这里我们了解一下 CPU 乱序执行的行为。在乱序执行时，一个处理器真正执行指令的顺序由可用的输入数据决定，而非程序员编写的顺序。...现在思考一下乱序处理器处理指令的过程，我们能得到几个结论： 对于单个 CPU 指令获取是有序的（通过队列实现） 对于单个 CPU 指令执行结果也是有序返回寄存器堆的（通过队列实现） 由此可知，在单 CPU
intel P6以及最新系列处理器保证了以下操作是原子的：1.读写一个字节。2.读写16位对齐的字。3.读写32位对齐的双字。4.读写64位对齐的四字。...所以英特尔对于一些指令提供了LOCK前缀来保证这个指令的原子性。Intel 64和IA-32处理器提供LOCK＃信号，该信号在某些关键存储器操作期间自动置位，以锁定系统总线或等效链路。...为了更清楚理解cmxchg，需要同时看ARM和x86两种架构下的实现一个RISC,一个CISC，linux内核提供了两种架构下的实现。...linux内核的原子变量定义如下： //原子变量 typedef struct { volatile int counter; //volatile禁止编译器把变量缓冲到寄存器 } atomic_t;...例如cpu0将地址m标记为独占，在strex执行前，线程被调出了，cpu1调用ldrex会清除cpu0的独占，而将自己标记为独占，然后执行strxr，然后cpu0的线程重新被调度，此时执行strex会失败
volatile关键字的字节码原语 1、volatile使用场景： DCL单例模式的对象创建的过程（申请内存空间，初始化对象，引用指向对象的内存空间地址这三个操作不是原子操作，会发生指令重排，所以加上volatile...happens-before原则：也是jvm的一个约定，简单理解就是jvm规定八种情况下都要加上内存屏障 https://blog.csdn.net/hxm_Code/article/details...（参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/133851347） 下面这段话摘自《深入理解Java虚拟机》： “观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现...因为CPU和其他部件进行通信都是通过总线来进行的，如果对总线加LOCK#锁的话，也就是说阻塞了其他CPU对其他部件访问（如内存），从而使得只能有一个CPU能使用这个变量的内存。...不过这里有一点需要注意：在32位平台下，对64位数据的读取和赋值是需要通过两个操作来完成的，不能保证其原子性。但是好像在最新的JDK中，JVM已经保证对64位数据的读取和赋值也是原子性操作了。
方法和Volatile关键字的作用 Volatile关键字的作用 介绍下Interlocked 介绍下Lock关键字 详解ReaderWriterLock 类 本章总结 参考文献 1.线程同步中的一些重要概念...那就引出了下面的一个模式 1.3基元内核模式 该模式和用户模式不同，它是windows系统自身提供的，使用了操作系统中内核函数，所以它能够阻塞线程提高了cpu的利 用率，同时也带来了一个很可怕的bug,...，但是阻止同步提高了cpu时间的利用率 2.详解Thread类中的VolatileRead和VolatileWrite方法和Volatile关键字 前文中，我们已经对原子操作和非阻止同步的概念已经有了大概的认识...当然由于使用上述两个方法在复杂的项目中很容易 出错，往往这种错误是很难被发现，所以微软为了让我们更好使用，便开发出了一个新的关键字Volatile： Volatile关键字的作用 Volatile关键字的本质含义是告诉编译器...作为原子性的操作，Volatile关键字具有原子特性，所以线程间无法对其占有，它的值永远是最新的。
单核的话，只有发生中断会使任务被抢占，那么可以进入临界区之前先关中断，但是对多核CPU光关中断就不够了，因为对当前CPU关了中断只能使得当前CPU不会运行其它要进入临界区的程序，但其它CPU还是可能执行进入临界区的程序...r; void f() { x = r; __asm__ __volatile__("" ::: "memory"); y = 1; } 或者将涉及到的相关变量x和y用volatile关键字修饰...： volatile int x, y; 注意，C++里的volatile关键字只能避免编译期的指令重排，对于多CPU的指令重排不起作用，所以实际上代码真正运行的时候，可能又是乱序的。...而Java的volatile关键字好像具有编译器、CPU两个层面的内存屏障作用。 多CPU乱序访问内存： 在单 CPU 上，不考虑编译器优化导致乱序的前提下，多线程执行不存在内存乱序访问的问题。...内存屏障（CPU级别）就是内存模型的一部分，用于确保特定的内存操作顺序，X86-64下仅支持一种指令重排：Store-Load ，即读操作可能会重排到写操作前面。
volatile关键字，它可应用于以下任何类型的静态或实例字段: Boolean，(S)Byte，(U)Int16，(U)Int32，(U)IntPtr，Single和 Char。...还可将volatile关键字应用于引用类型的字段，以及基础类型为(S)Byte，(U)Int16或(U)Int32的任何枚举字段。...JIT编译器确保对易变字段的所有访问都是以易变读取或写入的方式执行，不必显式调用Volatile 的静态Read或 Write方法。...另外，volatile关键字告诉C#和JIT编译器不将字段缓存到CPU的寄存器中，确保字段的所有读写操作都在RAM中进行。...（P687） 内核模式构造的优点： 1、内核模式的构造检测到在一个资源上的竞争时，Windows会阻塞输掉的线程，使它不占着一个CPU“自旋”(spinning)，无谓地浪费处理器资源。
再讲到volatile关键字之前我们需要了解一下内存模型的相关概念以及并发编程中的三个特性：原子性，可见性和有序性。...2. volatile关键字 一旦一个共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，那么就具备了两层语义： 保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值...2.1 volatile保证原子性吗？ 我们知道volatile关键字保证了操作的可见性，但是volatile能保证对变量的操作是原子性吗？...写入动作也会引起别的CPU或者别的内核无效化其Cache，相当于让新写入的值对别的线程可见。 3....正确使用volatile关键字 synchronized关键字是防止多个线程同时执行一段代码，那么就会很影响程序执行效率，而volatile关键字在某些情况下性能要优于synchronized，但是要注意
接上篇《JVM技术总结之六——JVM的锁优化》 七. volatile 关键字 参考地址：《并发关键字volatile（重排序和内存屏障）》 7.1 volatile 关键字 Volatile 变量具有...它有两条特性： 禁止指令的重排序；保证了有序性； 当一个线程修改了内存，volatile 关键字保证它能够立即刷新到主内存中；这条特性保证了 volatile 关键字的可见性； 7.2 指令重排序 通常情况下...Store Barrier，可以将写入缓存中的最新数据更新写入到主内存中，令其他线程可见； volatile 读前插读屏障，写后加写屏障，避免 CPU 重排导致的问题，实现多线程之间数据的可见性。...在 L 与后续读操作之前，保证 S 要写入的数据写入完毕； 该操作保证了 S 操作的写入对所有处理器可见，开销最大； volatile 的读操作与写操作，在前后分别插入了内存屏障： volatile...如果 synchronized 使用次数过多，就意味着模态切换次数太多，消耗内核资源过多。 锁优化（自旋锁、锁释放、锁粗化、轻量级锁、偏向锁）是针对 synchronized 关键字进行优化；
所以说在多线程环境中，需要保证这两个特性的功能，可以使用 volatile 关键字。 volatile 是如何保证可见性的 说到可见性，就要了解一下计算机的处理器和主存了。...因为 volatile 保证内存可见性，其实是用到了 CPU 保证缓存一致性的 MESI 协议。MESI 协议内容较多，这里就不做说明，请各位同学自己去查询一下吧。...总之用了 volatile 关键字，当某线程对 volatile 变量的修改会立即回写到主存中，并且导致其他线程的缓存行失效，强制其他线程再使用变量时，需要从主存中读取。...而使用 volatile 关键字，也就是使用了 “对一个 volatile修饰的变量的写，happens-before于任意后续对该变量的读” 这一原则，对应到上面的初始化过程，步骤2 和 3 都是对...最后 通过 volatile 关键字，我们了解了一下并发编程中的可见性和有序性，当然只是简单的了解。更深入的了解，还得靠各位同学自己去钻研。如果感觉还是有点作用的话，欢迎点个推荐。
本文例子均在 Linux（g++）下验证通过，CPU 为 X86-64 处理器架构。所有罗列的 Linux 内核代码也均在（或只在）X86-64 下有效。...编译时内存乱序访问在编译时，编译器对代码做出优化时可能改变实际执行指令的顺序（例如 gcc 下 O2 或 O3 都会改变实际执行指令的顺序）：// test.cppint x, y, r;void f(...本例中，我们还可以使用 volatile 这个关键字来避免编译时内存乱序访问（而无法避免后面要说的运行时内存乱序访问）。...volatile 关键字能够让相关的变量之间在内存访问上避免乱序，这里可以修改 x 和 y 的定义来解决问题：volatile int x, y;int r;void f(){ x = r;...y = 1;}现加上了 volatile 关键字，这使得 x 相对于 y、y 相对于 x 在内存访问上有序。
但我觉得用来形容volatile关键字却再合适不过了。volatile的字面意思是“易变的，反复无常的”，但它实际的意思却复杂得多。大量的初学者面对着它无比渴求，希望一窥究竟，却很难在实际项目中用对。...JDK1.5之前的volatile JDK1.5之前，volatile还是比较好理解的，即volatile是设计被用来简单解决变量可见性的。听上去很玄乎？容我来说明一下。 ?...多核CPU访问内存模型 上图是一个一般的CPU和内存的体系结构的简化示意图。程序运行时，每个线程会被调度到某一个CPU内核上。为了提高性能，CPU内核都有自己的缓存。...多核CPU对内存的修改不直接对外可见 这个问题被简称为变量的可见性问题。volatile关键字用来解决这个问题。...似乎一个关键字在满足了一个复杂的条件下，达成一个很反人类常识的结果。这超出了本文的范围，也许可以找个时间专门探究一下。
1、volatile 关键字在 Java 中有什么作用？ volatile 是一个特殊的修饰符，只有成员变量才能使用它。...在 Java 并发程序缺少同步类的情况下，多线程对成员变量的操作对其它线程是透明的。 volatile 变量可以保证下一个读取操作会在前一个写操作之后发生。...2、面试官: 继续，说说你对 volatile 关键字的理解。...如果把加入 volatile 关键字的代码和未加入 volatile 关键字的代码都生成汇编代码，会发现加入 volatile 关键字的代码会多出一个 lock 前缀指令。...lock 前缀指令实际相当于一个内存屏障，内存屏障提供了以下功能： 重排序时不能把后面的指令重排序到内存屏障之前的位置 使得本 CPU 的 Cache 写入内存 写入动作也会引起别的 CPU 或者别的内核无效化其
1.Overview 经常研究.NET源码库的小伙伴会经常看到一个关键字volatile，那它在开发当中的作用是什么呢？...我们一起来看看官方文档里是怎么描述的，如下： “volatile 关键字指示一个字段可以由多个同时执行的线程修改。出于性能原因，编译器，运行时系统甚至硬件都可能重新排列对存储器位置的读取和写入。...这个时候就需要用volatile关键字告诉编译器不需要这样的优化，表示用volatile定义的变量会被改变,每次都必须从内存中读取，而不能把他放在CPU cache或寄存器中重复使用。...其他类型（包括 double 和 long）无法标记为 volatile，因为对这些类型的字段的读取和写入不能保证是原子的。...若要保护对这些类型字段的多线程访问，请使用 Interlocked 类成员或使用 lock 语句保护访问权限。 volatile 关键字只能应用于 class 或 struct 的字段。
理解lock锁的底层原理 （1）为什么要用锁？ 对某个共享代码区域（临界区）进行串行访问，使用lock来保证串行的安全。...# SpinWait CLR SpinWait （3）.NET内置的SpinLock（用户态） SpinLock在用法上和lock关键字差不多的。...改为Lazy 共享变量在Release模式下的Bug （1）现象 同样的代码，通过共享变量控制工作线程是否要结束自己，在Debug模式下没有问题，但是在Release模式下有问题。...（2）原因 JIT提供了错误的决策导致CPU在解析代码时做了优化，将 共享变量 存放在了CPU的寄存器中。...下一篇，我们将复习一下常见的.NET多线程相关的性能优化实践。
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