jvm-volatile

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我们都知道volatile为共享变量提供了可见性，下面就来分析这种可见性是如何实现的。

在说volatile之前，首先需要引入一个概念：缓存行。为了增加cpu的访存速度，通常会在cpu和内存之间增加多级缓存，如下图，L1、L2都是核心独享的缓存，L3为单个插槽上所有cpu共享的缓存，MainMemory为所有cpu共享。

根据局部性原理，cpu每次访问主存时都会读取至少一个缓存行的数据（通常一个缓存行为64字节，哪怕读取4字节数据，也会连续读取该数据之后的60字节），这里省略了多级缓存。

下面来做一个测试，两个线程分别对一个共享int变量进行10000000次++操作，最终的输出大概率小于20000000且大于10000000，这说明JMM对共享变量的更新操作的逻辑是，先同步会主存，然后再从主存读取该共享变量。

 1     private int i = 0;
 2     @Test
 3     public void testIPlusPlus() throws InterruptedException {
 4         CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
 5         class Task implements Runnable {
 6 
 7             @Override
 8             public void run() {
 9                 for(int j=0; j<10000000; j++) {
10                     i++;
11                 }
12                 countDownLatch.countDown();
13             }
14         }
15         new Thread(new Task()).start();
16         new Thread(new Task()).start();
17         countDownLatch.await();
18         System.out.println(i);
19     }

说了这么多，现在来看volatile。

lock指令会锁定共享变量所在的所有缓存行，变量更新完成同步回主存后再释放，这样就会产生一个性能问题，当一个线程更新变量时，其他线程都无法对该变量的相邻变量操作了（因为相邻变量被预读取在同一缓存行）。

造成这种情况的根本原因在于，volatile锁定了缓存行，故要想优化volatile，可以使用填充空白字节的方法，将多个无关的共享变量存放在多个缓存行中。但这样做并不都是有利的，因为填充空白字节使得对象膨胀。

参考：http://ifeve.com/volatile/

　　http://ifeve.com/disruptor-cacheline-padding/

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原文地址：http://www.cnblogs.com/holoyong/p/7620542.html