JMM (Java内存模型) Java线程的实现 实现线程主要有三种方式,Java线程从JDK1.3后采用第一种方式实现: 使用内核线程实现(1:1实现) 使用用户线程实现(1:N实现) 使用用户线程加轻量级进程混合实现(N:M实现) KTL: 内核线程 LWP:轻量级进程 UT:用户线程 线程之间通信机制 Java并发采用的是共享内存模型 共享内存 消息传递 重排序 包括: 编译器优化的重排序. 指令级并行的重排序.如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序. 内存系统的重

为什么会有内存屏障 每个CPU都会有自己的缓存(有的甚至L1,L2,L3),缓存的目的就是为了提高性能,避免每次都要向内存取.但是这样的弊端也很明显:不能实时的和内存发生信息交换,分在不同CPU执行的不同线程对同一个变量的缓存值不同. 用volatile关键字修饰变量可以解决上述问题,那么volatile是如何做到这一点的呢?那就是内存屏障,内存屏障是硬件层的概念,不同的硬件平台实现内存屏障的手段并不是一样,java通过屏蔽这些差异,统一由jvm来生成内存屏障的指令. 内存屏障是什么 硬件层的内

内存屏障(Memory Barrier,或有时叫做内存栅栏,Memory Fence)是一种CPU指令,用于控制特定条件下的重排序和内存可见性问题.Java编译器也会根据内存屏障的规则禁止重排序. 内存屏障可以被分为以下几种类型 1. LoadLoad屏障:对于这样的语句Load1; LoadLoad; Load2,在Load2及后续读取操作要读取的数据被访问前,保证Load1要读取的数据被读取完毕. 2. StoreStore屏障:对于这样的语句Store1; StoreStore; Stor

接下来看看volatile是如何解决上面两个问题的: 被volatile修饰的变量在编译成字节码文件时会多个lock指令,该指令在执行过程中会生成相应的内存屏障,以此来解决可见性跟重排序的问题. 内存屏障的作用: 1.在有内存屏障的地方,会禁止指令重排序,即屏障下面的代码不能跟屏障上面的代码交换执行顺序. 2.在有内存屏障的地方,线程修改完共享变量以后会马上把该变量从本地内存写回到主内存,并且让其他线程本地内存中该变量副本失效(使用MESI协议) 作者:凌风郎少链接:https://www.ji

总线锁.缓存锁.MESI缓存一致性协议.CPU 层面的内存屏障 1.JMM定义: Java Memory Model(java内存模型)是一系列的Java虚拟机平台对开发者提供的多线程环境下的内存可见性.是否可以重排序等问题的无关具体平台的统一的保证.(可能在术语上与Java运行时内存分布有歧义,后者指堆.方法区.线程栈等内存区域). 1.1.多线程开发需要注意的问题: 原子性 即一个操作或者多个操作要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断,要么就都不执. 可见性 可见性是指当多个线程访问同

 Java的内存模型 Java内存模型(JMM)是一个抽象的模型.决定了线程主要定义了线程和内存间的抽象关系:主内存存放的是线程共享变量,每个线程有自己的工作内存,存放变量的副本,只能对副本进行读写,副本的变量再刷新到主内存中.具体体现为多核CPU,每核有一个高速缓存,每个核的线程对高速缓存读写,并且有共同的主存. 主内存与工作线程交互的操作有以下八种: lock(锁定):作用于主内存的变量,它把一个变量标识为一条线程独占的状态unlock(解锁):作用于主内存的变量,释放锁定状态的变量read

转载地址:http://developer.51cto.com/art/201811/587220.htm [51CTO.com原创稿件]这篇文章主要介绍模型产生的问题背景,解决的问题,处理思路,相关实现规则,环环相扣,希望读者看完这篇文章后能对 Java 内存模型体系产生一个相对清晰的理解,知其然知其所以然. 内存模型产生背景 在介绍 Java 内存模型之前,我们先了解一下物理计算机中的并发问题,理解这些问题可以搞清楚内存模型产生的背景. 物理机遇到的并发问题与虚拟机中的情况有不少相似之处,物

[51CTO.com原创稿件]这篇文章主要介绍模型产生的问题背景,解决的问题,处理思路,相关实现规则,环环相扣,希望读者看完这篇文章后能对 Java 内存模型体系产生一个相对清晰的理解,知其然知其所以然. 内存模型产生背景 在介绍 Java 内存模型之前,我们先了解一下物理计算机中的并发问题,理解这些问题可以搞清楚内存模型产生的背景. 物理机遇到的并发问题与虚拟机中的情况有不少相似之处,物理机的解决方案对虚拟机的实现有相当的参考意义. 物理机的并发问题 硬件的效率问题 计算机处理器处理绝大多数运

=================                          LINUX内核内存屏障                          ================= By: David Howells <dhowells@redhat.com>     Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> 译: kouu <kouucocu@126.com> 出处: Linux内核文档 -- Docum

参考文档: https://tech.meituan.com/java-memory-reordering.html http://0xffffff.org/2017/02/21/40-atomic-variable-mutex-and-memory-barrier/ 内存可见性:http://blog.csdn.net/ty_laurel/article/details/52403718 一.什么是重排序 重排序分为2种 编译期指令重排 通过调整代码中的指令顺序,在不改变代码语义的前提下,对变

目录 1. 前言2 2. 结论2 3. volatile应用场景3 4. 内存屏障(Memory Barrier)4 5. setjmp和longjmp4 1) 结果1(非优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O0) 5 2) 结果2(优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O2) 6 6. 不同CPU架构的一致性模型6 7. x86-TSO7 8. C++标准库对内存顺的支持7 1) 头文件<stdatomic.h> 7 2) 头文件<atomic> 8 附1:

一.摘要 三级缓存,MESI缓存一致性协议,指令重排,内存屏障,JMM,volatile.单拿一个出来,想必大家对这些概念应该有一定了解.但是这些东西有什么必然的联系,或者他们之间究竟有什么前世今生想必是困扰大家的一个问题.为什么有了MESI协议,我们还需要volatile?内存屏障的由来?指令重排带来的问题?下面我们通过分析每一个技术的由来,以及带来的负面影响,跟大家探讨一下这些技术之间的联系.具体每个关键词相关文章也很多不再赘述,只谈个人理解. 二.三级缓存篇 1,三级缓存的由来 CPU的发

一.CPU高速缓存简单介绍 CPU高速缓存机制的引入,主要是为了解决CPU越来越快的运行速度与相对较慢的主存访问速度的矛盾.CPU中的寄存器数量有限,在执行内存寻址指令时,经常需要从内存中读取指令所需的数据或是将寄存器中的数据写回内存.而CPU对内存的存取相对CPU自身的速度而言过于缓慢,在内存存取的过程中CPU只能等待,机器效率太低. 为此,设计者在CPU与内存之间引入了高速缓存.CPU中寄存器的存储容量小,访问速度极快:内存存储容量很大,但相对寄存器而言访问速度很慢.而高速缓存的存储大小和访

前言 事情是这样的,一位读者看了我的一篇文章,不认同我文章里面的观点,于是有了下面的交流. 可能是我发的那个狗头的表情,让这位读者认为我不尊重他.于是,这位读者一气之下把我删掉了,在删好友之前,还叫我回家种田. 说实话,你说我菜我是承认的,但你要我回家种田,我不理解.为什么要回家种田呢?养猪不比种田赚钱吗? 我想了很久没有想明白,突然,我看到了这个新闻,瞬间明白了读者的用心良苦. 于是,我决定写下这篇文章,好好地分析一下读者提出的几个问题. 读者的观点 针对这位读者的几个观点: volatile

CPU的缓存一致性协议MESI 在多核CPU中,内存中的数据会在多个核心中存在数据副本,某一个核心发生修改操作,就产生了数据不一致的问题,而一致性协议正是用于保证多个CPU cache之间缓存共享数据的一致性. cache的写操作 write through 写通 每次CPU修改cache中的内容会立即更新到内存,也就意味着每次CPU写共享数据,会导致总线事务,因此这种方式常常会引起总线事务的竞争,虽然后高的一致性但是效率非常低. write back 写回 每次CPU修改了cache中的数据,

如何打破双亲委派机制 继承ClassLoader类后重写loadClass方法 如何指定自定义ClassLoader中的parent 默认parent是appClassLoader,可以通过ClassLoader构造方法指定 存储器的层器结构 为什么要缓存行对齐 有多个CPU或者多个核,他们都有自己的高速缓存,但是高速缓存都是先从内存中的L3高速缓存中读数据,每次读一行也就是64字节.所以当多个CPU或者多个核从L3高速缓存中读了同一缓存行到他们内部的高速缓存中,当有一个CPU或核修改了缓存行中

基本内存屏障 处理器支持那种内存重排序,就会提供能够禁止相应内存重排序的的指令,这些指令就被成为基本内存屏障:StroeLoad屏障.StroeLoad屏障.LoadLoad屏障.LoadStore屏障.基本内存屏障是对一类指令的称呼(可以用XY来标识),这类指令的作用是禁止该指令左侧的X操作与该指令右侧的Y操作之间进行重排序,从而确保该指令左侧的所有X操作先于该指令右侧的Y操作被提交,即内存操作作用到主内存(或高速缓存)上.基本内存屏障只是保障其左侧的X操作先于右侧的Y操作被提交,但是它并不完

1. 概述 多任务和高并发是衡量一台计算机处理器的能力重要指标之一.一般衡量一个服务器性能的高低好坏,使用每秒事务处理数(Transactions Per Second,TPS)这个指标比较能说明问题,它代表着一秒内服务器平均能响应的请求数,而TPS值与程序的并发能力有着非常密切的关系.在讨论Java内存模型和线程之前,先简单介绍一下硬件的效率与一致性. 2.硬件的效率与一致性 由于计算机的存储设备与处理器的运算能力之间有几个数量级的差距,所以现代计算机系统都不得不加入一层读写速度尽可能接近处理

1. 概述 多任务和高并发是衡量一台计算机处理器的能力重要指标之一.一般衡量一个服务器性能的高低好坏,使用每秒事务处理数(Transactions Per Second,TPS)这个指标比较能说明问题,它代表着一秒内服务器平均能响应的请求数,而TPS值与程序的并发能力有着非常密切的关系.在讨论Java内存模型和线程之前,先简单介绍一下硬件的效率与一致性. 2.硬件的效率与一致性 由于计算机的存储设备与处理器的运算能力之间有几个数量级的差距,所以现代计算机系统都不得不加入一层读写速度尽可能接近处理

1. 并发编程的3个概念 并发编程时,要想并发程序正确地执行,必须要保证原子性.可见性和有序性.只要有一个没有被保证,就有可能会导致程序运行不正确. 1.1. 原子性 原子性:即一个或多个操作要么全部执行并且执行过程中不会被打断,要么都不执行. 一个经典的例子就是银行转账:从账户A向账户B转账1000元,此时包含两个操作:账户A减去1000元,账户B加上1000元.这两个操作必须具备原子性才能保证转账安全.假如账户A减去1000元之后,操作被打断了,账户B却没有收到转过来的1000元,此时就出问