【JavaEE】——内存可见性问题

news2024/11/15 3:23:02

阿华代码，不是逆风，就是我疯，你们的点赞收藏是我前进最大的动力！！希望本文内容能够帮助到你！

一：内存可见性问题

1：代码解释

2：结果分析

（1）指令拆解

①load

②访问寄存器

（2）指令分析

3：JVM代码优化

4：解决问题

（1）引入.sleep()

（2）volatile

（3）准确描述

一：内存可见性问题

内存可见性引起的多线程安全问题（一个线程读，一个线程写）

package thread;

import java.util.Scanner;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: Hua YY
 * Date: 2024-09-23
 * Time: 10:50
 */
public class ThreadDemon26 {
    public static int flag = 0;

    public static void main(String[] args) {

        Thread t1 = new Thread(()->{
            while(flag == 0){//等待t1线程输入flag的值，只要不为0就能结束t1线程

            }
            System.out.println("t1线程结束");
        });
        Thread t2 = new Thread(()->{
            System.out.println("请输入flag的值");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            flag = scanner.nextInt();
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

1：代码解释

这段代码想要表现出来的效果是，t1，t2线程同时运行，通过t2线程中输入的flag的值来控制t1线程是否结束。

例如：t2线程给flag赋值，输入一个1，那么此时t1线程就不会进入while循环，打印t1线程结束。输入0，那t1线程就陷入死循环

2：结果分析

上文我们先后输入了1,0,2......都没能使t1线程结束，这是为什么呢？

（1）指令拆解

while（flag == 0）{}；

这条语句其实有两个指令

①load

cpu从内存中读取flag的值（load）到cpu的寄存器上（开销很大）

②访问寄存器

cpu访问寄存器中存储的flag的值，与0进行比较（条件跳转指令）（开销低）

（此处不理解load和为什么开销很大，请看阿华写的前面的文章哈，有详细解释）

（2）指令分析

重点条件：①中load的操作（读内存），相较于②中访问寄存器的操作，开销大的多。

上述while循环中①②这两条指令整体看，执行的速度非常快，等你scanner几秒钟了，我while循环中①②可能都执行几亿次了（cpu的计算能力非常强）

此时JVM就会怀疑，这个①号load 的操作是否还有存在的必要（节省开销），前几次可能还会load一下，后面发现，反正load 的值都一样（速度太快了，等不到我们scanner输入flag的值），索性就把load这个操作给优化掉，只留一个访问寄存器的操作指令，访问之前寄存器中“缓存”的值，大大提高循环的执行速度。