2) 2021-11-16 学习记录,以面试回答口吻记录,拒绝八股 volatile以及可见性和有序性(个人总结用)

1.可见性

CPU计算 和 磁盘内存的io操作耗能大, 多个cpu层面 都会有高速缓存,在缓存行会缓存内存中的数据,三级缓存,L1最快,离CPU最近,cpu计算会先从缓存读取数据,如果缓存中没有,才会从内存加载,通过这个机制可以减少cpu和磁盘的交互开销从而提升CPU的利用率。
这样会导致缓存一致性问题,因为在多线程高并发场景下,例如多个CPU都缓存了相同的数据,每个CPU执行相关指令的同时,彼此不可见,就会导致缓存一致性问题。这个时候就涉及到缓存一致性协议,MSI,MESI,MOSI协议,MESI的四种状态分别代表
M(表示共享数据只缓存在当前CPU缓存中,并且是修改状态,也就是缓存的数据和主内存的数据不一样
E(表示缓存的独占状态,数据只缓存在当前线程,并且没有被修改)
S(数据可能被多个CPU缓存,并且缓存的数据和主内存的数据一样)
I(Invalid 表示缓存已经失效)

顺序一致性问题还可以通过内存屏障解决: 内存屏障,读屏障,写屏障,全屏障。
CPU的一种指令。
volatile写操作之前 插入 StoreStore屏障,写操作后插入StoreLoad屏障。
volatile读操作之前 插入LoadLoad屏障,读操作之后插入LoadStore屏障。

2.指令重排序

解决:volatile修饰
没有强依赖的代码,jvm会对代码进行优化,自动排序,不会导致程序报错的优化
volatile可以防止指令重排序,volatile保证程序有序性的原理是, 保证在执行修改或者写操作的时候,把执行完的值立即从工作内存刷新回主内存,在执行读操作的时候,volatile修饰的变量会从主内存重新读取值。
伪共享代码,一个缓存行可以存储8个字节。

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转载自blog.csdn.net/qq_45095838/article/details/121367727
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