【并发编程045】什么是伪共享内存顺序冲突?如何避免?

什么是伪共享内存顺序冲突?如何避免?

由于存放到CPU缓存行的是内存块而不是单个变量， 所以可能会把多个变量存放到 同一个缓存行 中， 当多个线程同时修改 这个缓存行里面的多个变量时， 由于同时只能有一个线程操作缓存行 ， 此时有两个线程同时修改同一个缓存行下的两个不同的变量， 这就是伪共享， 也称内存顺序冲突。

当出现伪共享时， CPU必须清空流水线， 会造成CPU比较大的开销。

如何避免：

JDK1.8 之前一般都是通过字节填充的方式来避免该问题， 也就是创建一个变量时使

用填充字段填充该变量所在的缓存行， 这样就避免了将多个变量存放在同一个缓存行中， 例如如下代码：

假如缓存行为64字节， 那么我们在 FilledLong 类里填充 了 6个long 类型的变

一个long 类型变量占用8字节， 加上自己的value 变量占用的8个字节， 总共 56 字节 。 另外， 这里FilledLong 是一个类对象， 而类对象的字节码的对象头占用8字节， 所以一个 FilledLong对象实际会占用64字节的内存， 这正好可以放入同一个缓存行。

JDK 提供了 sun.misc Contended 注解， 用来解决伪共享问题 。将上面代码修改为如下。

特别注意

在默认情况下， ＠Contended 注解只用于 Java 核心类， 比如rt包下的类。

如果用户类路径下的类需要使用这个注解， 需要添加JVM 参数： － XX:-RestrictContended 。 填充的宽度默认为 128， 要自定义填充宽度则可以通过参数 -XX:ContendedPaddingWidth 参数 进行设置。