資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：內(nèi)存語義的的實現(xiàn)可見性的實現(xiàn)基于的讀取，寫入兩個操作的內(nèi)存語義。首先，對中內(nèi)存屏障的介紹內(nèi)存屏障用于控制特定條件下的重排序和內(nèi)存可見性問題。在大多數(shù)處理器的實現(xiàn)中，這個屏障是個萬能屏障，兼具其它三種內(nèi)存屏障的功能。
volatile,可見性，有序性 volatile的特性
可見性：對一個volatile變量的讀，總能獲取其他任意線程對該變量最后的寫入。
有序性：JMM會限制volatile變量相關(guān)的編譯器重排序和處理器重排序。
內(nèi)存語義的的實現(xiàn)volatile寫的內(nèi)存語義：當(dāng)寫入一個volatile變量的時候，JMM將線程工作內(nèi)存中的該變量的值刷新到主內(nèi)存。
volatile讀的內(nèi)存語義：當(dāng)讀取一個volatile變量的時候，JMM首先將該線程工作內(nèi)存中的這個變量設(shè)置為無效，迫使該線程重新從主內(nèi)存獲取最新的有效值。
兩者結(jié)合起來，就實現(xiàn)了，volatile變量的可見性，因為一個線程去讀取volatile變量的時候獲取的肯定是最新的值。
| 能否重排序 | - | 第二個操作 | - |
|---|---|---|---|
| 第一個操作 | 普通讀/寫 | volatile讀 | volatile寫 |
| 普通讀/寫 | NO | ||
| volatile讀 | NO | NO | NO |
| volatile寫 | NO | NO |
理解JMM如何實現(xiàn)volatile的兩層內(nèi)存語義的關(guān)鍵是==內(nèi)存屏障==。volatile的兩層內(nèi)存語義都是使用內(nèi)存屏障來實現(xiàn)的。
LoadLoad屏障：對于這樣的語句Load1; LoadLoad; Load2，在Load2及后續(xù)讀取操作要讀取的數(shù)據(jù)被訪問前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢。
StoreStore屏障：對于這樣的語句Store1; StoreStore; Store2，在Store2及后續(xù)寫入操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入操作對其它處理器可見。
LoadStore屏障：對于這樣的語句Load1; LoadStore; Store2，在Store2及后續(xù)寫入操作被刷出前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢。
StoreLoad屏障：對于這樣的語句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后續(xù)所有讀取操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入對所有處理器可見。它的開銷是四種屏障中最大的。 在大多數(shù)處理器的實現(xiàn)中，這個屏障是個萬能屏障，兼具其它三種內(nèi)存屏障的功能。
volatile寫操作前面插入一個StoreStore屏障
對比StoreStore屏障的定義，這里的volatile寫是那個Store2,該屏障保證在volatile寫執(zhí)行之前，Store1的寫入操作對其他處理器可見，那么可以得出，該屏障不僅保證了Store1已經(jīng)執(zhí)行完畢（有序性），也保證了可見性。
每個volatile寫操作的后面插入一個StoreLoad屏障
對比StoreLoad屏障的定義，這里的volatile寫是那個Store1,該屏障也保證了有序性和可見性。其他都是類似的。
每個volatile讀操作后面插入一個LoadLoad屏障。
每個volatile讀操作后面插入一個LoadStore屏障。
//假設(shè)有個volatile變量instance,對其進(jìn)行寫操作 instance = new Singleton();
在X86處理器下看看其對應(yīng)的匯編代碼的一部分：
lock add1 $0*0
lock前綴的指令在多核處理器下引發(fā)了兩件事：
當(dāng)前處理器緩存行的數(shù)據(jù)寫回系統(tǒng)內(nèi)存
使其他處理器緩存行中緩存的該內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)無效
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