Quelle est l'utilisation du mot-clé volatile en Java

1. Le rôle de volatile

• peut assurer la visibilité des variables partagées dans un environnement multithread

• Empêcher la réorganisation entre plusieurs instructions en ajoutant une barrière de mémoire

2. La visibilité signifie que lorsqu'un thread modifie une variable partagée, les autres threads peuvent immédiatement voir la valeur modifiée. La visibilité est essentiellement causée par plusieurs aspects

Le cache au niveau du CPU est conçu dans le CPU Le cache de troisième niveau est utilisé pour résoudre. les problèmes d'efficacité de calcul du CPU et d'efficacité des E/S mémoire, mais cela entraîne également un problème de cohérence du cache. Dans le cas d'une exécution multithread, le problème de cohérence du cache entraînera donc des problèmes de visibilité pour une variable partagée modifiée. le mot-clé volatile ajouté, la machine virtuelle JVM ajoutera automatiquement une instruction d'assemblage #lock, et cette instruction ajoutera automatiquement Bus lock ou . Verrouillage du cache

3. Que sont les verrous de bus et les verrous de cachevolatile关键字的一个修饰的共享变量，jvm虚拟机会自动去增加一个#lock汇编指令，而这个指令会去根据不同的cpu型号会自动添加总线锁或者缓存锁

三、什么是总线锁和缓存锁

• 总线锁是锁定cpu前端总线，从而去导致在同一个时刻，只能有一个线程和内存通信，这样就避免了多线程并发造成的可见性问题

• 缓存锁是对总线锁的一个优化，因为总线锁导致cpu的使用效率大幅度下降，所以，缓存锁只针对于cpu三级缓存中的目标数据去加锁，而缓存锁使用MESI缓存一致性协议来实现的

四、什么是指令重排序

指令重排序指令在编写的数据顺序和执行顺序是不一致的，从而在多线程环境下导致可见性问题，指令重排序本质上是一种性能优化的手段，指令重排序来自于几个方面

• cpu层面针对于MESI协议更进一步的优化，去提升cpu一个利用率，他引入一个叫StoreBuffer的一个机制，而这种优化机制呢，会导致cpu的乱序执行，为了避免这样的问题，cpu提供内存屏障指令，上层应用可以在合适的地方去插入内存屏障，去避免cpu指令重排序的一个问题

• 编译器在编译的过程中，在不改变单线程语义和程序正确性的前提下，对指令进行合理的重排序，从而去优化整体的一个性能，所以共享变量增加了volatile关键字那么 编译器层面就不会触发编译器的优化，同时在jvm里面呢，他会插入内存屏障指令来避免重排序的问题

除了volatile关键字，从JDK5开发，JMM就使用一种Happens-Before的模型去描述多线程可见性的一个关系,也就是两个操作之间具备Happens-Before关系，那么这两个操作具备可见性的一个关系，不需要再额外去考虑增加volatile

🎜🎜Le verrouillage du bus consiste à verrouiller le bus frontal du processeur, qui ne peut qu'il y a un thread communiquant avec la mémoire, évitant ainsi les problèmes de visibilité causés. par concurrence multithread. Le verrouillage du cache est une optimisation du verrouillage du bus, car le verrouillage du bus entraîne une baisse significative de l'efficacité de l'utilisation du processeur, donc le verrouillage du cache verrouille uniquement les données cibles dans le cache de troisième niveau du processeur et le verrouillage du cache est implémenté à l'aide. le protocole de cohérence du cache MESI 🎜🎜🎜🎜 4. Qu'est-ce que la réorganisation des instructions 🎜🎜Les instructions de réorganisation des instructions dans l'ordre et l'exécution des données écrites L'ordre est incohérent, ce qui entraîne des problèmes de visibilité dans les environnements multithreads. La réorganisation des instructions est essentiellement un moyen. d'optimisation des performances. La réorganisation des instructions provient de plusieurs aspects🎜🎜🎜🎜Le niveau du processeur est ciblé sur le protocole MESI Pour une optimisation plus poussée, afin d'améliorer l'utilisation du processeur, il a introduit un mécanisme appelé StoreBuffer. code>, et ce mécanisme d'optimisation entraînera une exécution dans le désordre du CPU. Afin d'éviter cela, le problème est que le CPU fournit des instructions de barrière de mémoire. Les applications de couche supérieure peuvent insérer des barrières de mémoire aux endroits appropriés pour éviter le problème. problème de réorganisation des instructions du processeur🎜🎜🎜🎜Le compilateur ne modifie pas la sémantique et le programme monothread pendant le processus de compilation. Dans le principe de l'exactitude, les instructions doivent être raisonnablement réorganisées pour optimiser les performances globales. Par conséquent, si le volatile est ajouté à la variable partagée, le niveau du compilateur ne déclenchera pas l'optimisation du compilateur. En même temps, dans la jvm, il insérera des instructions de barrière mémoire pour éviter les problèmes de réorganisation🎜🎜🎜🎜De plus. au mot-clé <code>volatile, JMM utilise un modèle Happens-Before pour décrire une relation de visibilité multithread, c'est-à-dire qu'il existe un modèle Happens-Before code> relation entre deux opérations, alors les deux opérations ont une relation de visibilité, pas besoin de penser également à ajouter le mot-clé <code>volatile pour apporter une garantie de visibilité🎜

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