并发编程实战15-重排序、happens-before

2024-01-24 15:38

本文主要是介绍并发编程实战15-重排序、happens-before,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

  • 指令重排序
    为了优化CPU的运行效率,在条件允许的情况下,直接运行当前有能力立即执行的后续指令,避开获取下一条指令所需数据时造成的等待3。通过乱序执行的技术,处理器可以大大提高执行效率。
    比如:对于如下代码
int a = 10 // 1 
int b = 100 // 2
int c = a // 3

实际的执行过程可能会是:1-3-2,而不是:1-2-3;因为第一步获取a的值后,第三部仍然需要使用,此时,由于第二步并不会干扰单线程下程序了逻辑,将会直接执行3,再执行2.避免二次读取a值。(只是说明可能的原理,例子并不一定正确)

  • 数据依赖性(as-if-serial)

    • As-if-serial语义的意思是,所有的动作(Action)5都可以为了优化而被重排序,但是必须保证它们重排序后的结果和程序代码本身的应有结果是一致的。
    • 即如果后续逻辑计算需要依赖之前的某个值a,那么a这个值的计算步骤不能跳过。如上代码:第3步,c的值需要使用a,所以不能跳过1直接执行3
  • happens-before 规则
    语义:如果A先发生于B,那么A所做的所有改变都能被B看到
    Happens-before是用来指定两个操作之间的执行顺序。提供跨线程的内存可见性。在Java内存模型中,如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见,那么这两个操作之间必然存在happens-before关系。

遵循的规则:
* 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:对一个监视器锁的解锁,happens- before 于随后对这个监视器锁的加锁。
* 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。

  • 锁和volatile的内存语义:(JMM)

    • 锁的获取:首先清空当前线程value内存,从主存中获取最新值;锁的释放:将当前线程内存value刷新到主内存
    • volatile的读写与锁的获取和释放对应,原理类似
  • final域的重排序规则
    对于final域,编译器和处理器要遵守两个重排序规则

1> 在构造函数内对一个final域的写入,与随后把这个构造函数的引用赋值给一个引用变量,两个操作不能重排序
2> 初次读一个包含final域对象的引用,和随后初次读这个final域,这两个操作不能重排序

美团点评博客-Java内存访问重排序的研究
深入理解Java内存模型(五)——锁
java多线程学习(九)final的内存语义

这篇关于并发编程实战15-重排序、happens-before的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/640152

相关文章

Java AOP面向切面编程的概念和实现方式

《JavaAOP面向切面编程的概念和实现方式》AOP是面向切面编程,通过动态代理将横切关注点(如日志、事务)与核心业务逻辑分离,提升代码复用性和可维护性,本文给大家介绍JavaAOP面向切面编程的概... 目录一、AOP 是什么?二、AOP 的核心概念与实现方式核心概念实现方式三、Spring AOP 的关

Python版本信息获取方法详解与实战

《Python版本信息获取方法详解与实战》在Python开发中,获取Python版本号是调试、兼容性检查和版本控制的重要基础操作,本文详细介绍了如何使用sys和platform模块获取Python的主... 目录1. python版本号获取基础2. 使用sys模块获取版本信息2.1 sys模块概述2.1.1

Python爬虫HTTPS使用requests,httpx,aiohttp实战中的证书异步等问题

《Python爬虫HTTPS使用requests,httpx,aiohttp实战中的证书异步等问题》在爬虫工程里,“HTTPS”是绕不开的话题,HTTPS为传输加密提供保护,同时也给爬虫带来证书校验、... 目录一、核心问题与优先级检查(先问三件事)二、基础示例:requests 与证书处理三、高并发选型:

Java JUC并发集合详解之线程安全容器完全攻略

《JavaJUC并发集合详解之线程安全容器完全攻略》Java通过java.util.concurrent(JUC)包提供了一整套线程安全的并发容器,它们不仅是简单的同步包装,更是基于精妙并发算法构建... 目录一、为什么需要JUC并发集合?二、核心并发集合分类与详解三、选型指南:如何选择合适的并发容器?在多

Java 结构化并发Structured Concurrency实践举例

《Java结构化并发StructuredConcurrency实践举例》Java21结构化并发通过作用域和任务句柄统一管理并发生命周期,解决线程泄漏与任务追踪问题,提升代码安全性和可观测性,其核心... 目录一、结构化并发的核心概念与设计目标二、结构化并发的核心组件(一)作用域(Scopes)(二)任务句柄

深入浅出Java中的Happens-Before核心规则

《深入浅出Java中的Happens-Before核心规则》本文解析Java内存模型中的Happens-Before原则,解释其定义、核心规则及实际应用,帮助理解多线程可见性与有序性问题,掌握并发编程... 目录前言一、Happens-Before是什么?为什么需要它?1.1 从一个问题说起1.2 Haht

Oracle Scheduler任务故障诊断方法实战指南

《OracleScheduler任务故障诊断方法实战指南》Oracle数据库作为企业级应用中最常用的关系型数据库管理系统之一,偶尔会遇到各种故障和问题,:本文主要介绍OracleSchedul... 目录前言一、故障场景:当定时任务突然“消失”二、基础环境诊断:搭建“全局视角”1. 数据库实例与PDB状态2

Git进行版本控制的实战指南

《Git进行版本控制的实战指南》Git是一种分布式版本控制系统,广泛应用于软件开发中,它可以记录和管理项目的历史修改,并支持多人协作开发,通过Git,开发者可以轻松地跟踪代码变更、合并分支、回退版本等... 目录一、Git核心概念解析二、环境搭建与配置1. 安装Git(Windows示例)2. 基础配置(必

MyBatis分页查询实战案例完整流程

《MyBatis分页查询实战案例完整流程》MyBatis是一个强大的Java持久层框架,支持自定义SQL和高级映射,本案例以员工工资信息管理为例,详细讲解如何在IDEA中使用MyBatis结合Page... 目录1. MyBATis框架简介2. 分页查询原理与应用场景2.1 分页查询的基本原理2.1.1 分

MySQL的JDBC编程详解

《MySQL的JDBC编程详解》:本文主要介绍MySQL的JDBC编程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录前言一、前置知识1. 引入依赖2. 认识 url二、JDBC 操作流程1. JDBC 的写操作2. JDBC 的读操作总结前言本文介绍了mysq