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Java并發(fā)編程——偽共享和緩存行問題

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在Java并發(fā)編程中,偽共享(False Sharing)和緩存行(Cache Line)是與多線程訪問共享數據相關的兩個重要概念。
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偽共享指的是多個線程同時訪問同一個緩存行中的不同變量或數據,其中至少一個線程對其中一個變量進行寫操作。由于處理器緩存行的一致性協(xié)議要求緩存行中的數據在多個處理器間保持一致,因此當一個線程修改了一個變量并使得緩存行失效后,其他線程即使是訪問其他變量也會受到影響。這種情況下,就會出現偽共享。偽共享會增加緩存一致性協(xié)議的開銷,降低多線程訪問性能。

緩存行是處理器中緩存的最小單位,通常為64字節(jié)(在不同處理器架構中可能有所不同)。當一個線程訪問內存時,會將數據從主內存加載到緩存行中,并且在后續(xù)的操作中,只對緩存行進行讀寫,而不是直接訪問主內存。這樣可以有效提高訪問速度。然而,當多個線程同時訪問同一個緩存行中的不同變量時,由于緩存行的一致性要求,會導致其他線程的緩存行失效,從而降低性能。

為了避免偽共享和緩存行帶來的性能問題,可以使用填充(Padding)的方式。填充是在變量之間插入一些無意義的字節(jié),使得不同變量分布在不同的緩存行中,從而避免線程沖突。此外,還可以使用Java的@Contended注解來實現填充,具體使用方法可以參考Java 8的sun.misc.Contended類。

需要注意的是,偽共享和緩存行問題在不同的處理器架構和具體實現中表現和影響可能有所不同,因此在優(yōu)化多線程應用時應該結合具體情況進行考慮和測試。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-784021.html

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