Java에서 휘발성 키워드의 사용은 무엇입니까

1. 휘발성

• 의 역할은 멀티 스레드 환경에서 공유 변수의 가시성을 보장할 수 있습니다

• 메모리 장벽을 추가하여 여러 명령어 간의 재정렬을 방지합니다

2. 가시성이란 무엇입니까

Visible 가시성은 한 스레드가 공유 변수를 수정하면 다른 스레드가 수정된 값을 즉시 볼 수 있음을 의미합니다. 가시성은 본질적으로 여러 측면에서 발생합니다. CPU 수준의 캐시는 이 문제를 해결하는 데 사용됩니다. CPU 컴퓨팅 효율성 및 메모리 IO 효율성 문제는 물론 캐시 일관성 문제도 발생합니다. 멀티 스레드 실행의 경우 캐시 일관성 문제로 인해 수정된 공유 변수에 대한 가시성 문제가 발생합니다. 휘발성 키워드가 추가되면 JVM 가상 머신은 자동으로 #lock 어셈블리 명령을 추가하고 이 명령은 버스 잠금 또는 캐시를 자동으로 추가합니다. 잠금

3. 버스 잠금 및 캐시 잠금이란 무엇입니까

volatile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volatile버스 잠금은 CPU 전면 버스를 잠그는 것입니다. 메모리와 통신하는 스레드가 있으므로 이로 인해 발생하는 가시성 문제를 피할 수 있습니다. 다중 스레드 동시성 캐시 잠금은 버스 잠금을 최적화한 것입니다. 버스 잠금으로 인해 CPU 사용 효율성이 크게 떨어지므로 캐시 잠금만 CPU의 3차 캐시에 대상 데이터를 잠그고 캐시 잠금을 구현합니다. MESI 캐시 일관성 프로토콜

🎜🎜🎜 4. 명령어 재정렬이란 무엇입니까 🎜🎜명령어 재정렬 명령은 데이터의 순서와 실행에 따라 작성됩니다. 순서가 일치하지 않아 멀티 스레드 환경에서 가시성 문제가 발생합니다. 명령어 재정렬은 여러 측면에서 비롯됩니다🎜🎜🎜🎜CPU 수준은 MESI 프로토콜을 목표로 합니다. 추가 최적화를 위해 CPU 활용률을 높이기 위해 StoreBuffer라는 메커니즘을 도입했습니다. code>, 그리고 이 최적화 메커니즘은 CPU의 잘못된 실행으로 이어질 것입니다. 문제는 CPU가 메모리 장벽 명령을 제공하여 이를 방지하기 위해 적절한 위치에 메모리 장벽을 삽입할 수 있다는 것입니다. CPU 명령어 재정렬 문제🎜🎜🎜🎜컴파일러는 컴파일 과정에서 단일 스레드 의미와 프로그램을 변경하지 않습니다. 따라서 전체 성능을 최적화하려면 명령어를 합리적으로 재정렬해야 합니다. >휘발성 키워드가 공유 변수에 추가되면 컴파일러 수준은 컴파일러 최적화를 트리거하지 않습니다. 동시에 jvm에서는 재정렬 문제를 피하기 위해 메모리 장벽 지침을 삽입합니다🎜🎜🎜🎜 휘발성 키워드에 대해 JMM은 Happens-Before 모델을 사용하여 다중 스레드 가시성의 관계를 설명합니다. 즉, Happens-Before가 있습니다. code> 두 작업 간의 관계가 있으면 두 작업에 가시성 관계가 있으므로 가시성을 보장하기 위해 휘발성 키워드를 추가하는 것도 고려해 보세요🎜

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