07 JMM

2020-09-16 本文已影响0人格林哈

在执行程序时，为了提高性能，编译器和处理器常常会对指令做重排序
重排序分3种类型
- 编译器优化的重排序
  - 编译器在不改变单线程程序语义的前提下，可以重新安排语句的执行顺序
- 指令级并行的重排序
  - 代处理器采用了指令级并行技术（Instruction-Level Parallelism，ILP）来将多条指令重叠执行。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。
- 内存系统的重排序
  - 由于处理器使用缓存和读/写缓冲区，这使得加载和存储操作看上去可能是在乱序执行。
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- 图1 编译器重排序
- 图2，3 处理器重排序
  - 可能导致多线程程序出现内存可见性问题
    - JMM处理器重排序规则要求java编译器在生产指令序列时，插入特定类型的内存屏障指令
    - 通过内存屏障禁止特点类型处理器重排序。
JMM把内存屏障指令分为4类
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  - StoreLoad Barriers，同时具有其他3个屏障的效果
  - 执行该屏障开销会很昂贵，因为当前处理器通常要把写缓冲区中的数据全部刷新到内存中

程序顺序规则：一个线程中的每个操作，happens-before于该线程中的任意后续操作
监视器锁规则：对一个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁。
volatile变量规则：对一个volatile域的写，happens-before于任意后续对这个volatile域的读。
传递性：如果A happens-before B，且B happens-before C，那么A happens-before C。
线程的启动操作（即 Thread.starts()） happens-before 该线程的第一个操作
线程的最后一个操作 happens-before 它的终止事件（即其他线程通过 Thread.isAlive() 或 Thread.join() 判断该线程是否中止）
线程对其他线程的中断操作 happens-before 被中断线程所收到的中断事件（即被中断线程的 InterruptedException 异常，或者第三个线程针对被中断线程的 Thread.interrupted 或者 Thread.isInterrupted 调用）。
构造器中的最后一个操作 happens-before 析构器的第一个操作。