锁机制-2volatile 实现原理

Posted 2021-02-10 chenxiaoxian

Volatile实现原则

有volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候，会多出一行以Lock为前缀的汇编代码，

这个前缀指令会在多核处理器下引发两件事情：

1.将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存。

2.这个写回内存的操作会使在其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。

概括性解释

为了提高处理速度，CPU不直接和内存进行通信，而是先将系统内存的数据读到内部缓存后再进行操作，

但操作完不知道何时会写回到内存。

上图: 最简单的高速缓存配置图

Main Memory——系统内存

Bus——总线

Cache——处理器缓存

CPU Core——处理器核

如果对声明了volatile的变量进行写操作，JVM就会向处理器发送一条Lock前缀的指令，将这个变量所在缓存行的数据写回到系统内存。

但是，就算写回到内存，如果其他处理器缓存的值还是旧的，再执行计算操作就会有问题。

所以在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存是一致的，就会实现缓存一致性协议，

每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据来检查自己缓存的值是不是过期了，

当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改，就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态，

当处理器对这个数据进行修改操作的时候，就会重新从系统内存中把数据读到处理器缓存里。