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大家好费封，我是tin，這是我的第7篇原創(chuàng)文章全文共計(jì)2163字18圖怀骤，預(yù)計(jì)閱讀時(shí)間13分鐘
圖拍攝于深圳桃園南山圖書館蒋伦，年前某個(gè)陽光明媚的周六弓摘，看到掛滿的燈籠，覺得甚是喜慶痕届。文章較長(zhǎng)韧献，先上一個(gè)目錄：上個(gè)全文目錄：
二研叫、CPU緩存架構(gòu)
三锤窑、CPU緩存行
四、偽共享
五嚷炉、結(jié)語
一渊啰、Doug lea
在微博上看到這么一句話，挺有意思的申屹。
Doug Lea是誰绘证？為什么這么說？估計(jì)還真挺多人不認(rèn)識(shí)他吧哗讥。
Doug Lea迈窟，中文名為道格·利。java.util.concurrent并發(fā)包的作者忌栅。說他是這個(gè)世界上對(duì)Java影響力最大的一個(gè)人，一點(diǎn)也不為過。因?yàn)閮纱蜫ava歷史上的大變革索绪，他都間接或直接的扮演了舉足輕重的角色湖员。2004年所推出的Tiger。Tiger廣納了15項(xiàng)JSRs的語法及標(biāo)準(zhǔn)瑞驱，其中一項(xiàng)便是JSR-166娘摔。JSR-166是來自于Doug編寫的util.concurrent包，主要是關(guān)于J.U.C的技術(shù)規(guī)范唤反。
上文摘抄自百度百科：
JSRs(Java Specification Requests)凳寺，表示Java規(guī)范請(qǐng)求，由JCP成員向委員會(huì)提交的Java發(fā)展議案彤侍，經(jīng)過一系列流程后肠缨，如果通過最終會(huì)體現(xiàn)在未來的Java中。
JCP全稱Java Community Process 盏阶，翻譯中文即是：Java社區(qū)進(jìn)程晒奕。JCP成立于1998年，官網(wǎng)地址https://www.jcp.org名斟，由社會(huì)各界Java組成的社區(qū)脑慧，主要規(guī)劃和領(lǐng)導(dǎo)Java的發(fā)展。
二砰盐、CPU緩存架構(gòu)
國內(nèi)另一位大神闷袒，dubbo的創(chuàng)作者，曾經(jīng)在他的ppt寫過這樣的一頁
或許有人已經(jīng)猜到這ppt作者是誰的岩梳，有興趣可自行了解（需要完整ppt也可聯(lián)系我Ｄ抑琛）。ppt描述的背后原理就是偽共享問題蒋腮。
說起偽共享淘捡，還得從cpu的緩存架構(gòu)說起。
CPU緩存可以分為一級(jí)緩存池摧，二級(jí)緩存焦除，三級(jí)緩存，每一級(jí)緩存中所儲(chǔ)存的全部數(shù)據(jù)都是下一級(jí)緩存的一部分作彤。當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)膘魄，首先從一級(jí)緩存中查找，如果沒有找到再從二級(jí)緩存中查找竭讳，如果還是沒有就從三級(jí)緩存或內(nèi)存中查找创葡。一般來說，每級(jí)緩存的命中率大概都在80%左右绢慢，也就是說全部數(shù)據(jù)量的80%都可以在一級(jí)緩存中找到灿渴，只剩下20%的總數(shù)據(jù)量才需要從二級(jí)緩存洛波、三級(jí)緩存或內(nèi)存中讀取。
越靠近 CPU 的緩存越快也越小骚露。所以 L1 緩存很小但很快蹬挤，緊接著L2 大一些，也會(huì)慢一些棘幸，L3更慢焰扳，最后到主存，主存保存著程序運(yùn)行的所有數(shù)據(jù)误续，由所有 CPU 核共享吨悍。
三、CPU緩存行
CPU緩存由緩存行組成蹋嵌，緩存行長(zhǎng)度為64字節(jié)育瓜，可以這么認(rèn)為，緩存行是緩存更新的基本單位欣尼。緩存每次更新都從主內(nèi)存中加載連續(xù)的 64 個(gè)字節(jié)爆雹。試想，如果在內(nèi)存中有兩個(gè)緊鄰的long型變量a和b愕鼓，當(dāng)a加載到緩存時(shí)钙态，b也可以一起被加載到緩存，下一次如果訪問b則可以直接從緩存讀取菇晃，這對(duì)讀取的效率提升是非常大的册倒。
但是，正因?yàn)榫彺娑家跃彺嫘袨榛締挝惶幚砘撬停绻鹀pu core1修改a變量驻子，core1上包含a變量的緩存行將失效，同時(shí)其他core上包含a變量的緩存行也將失效估灿。此時(shí)崇呵，如果core2要訪問和a在同一緩存行上的b變量，會(huì)被告知緩存行失效馅袁，這時(shí)只能到主內(nèi)存重新加載b變量域慷。
在《Java并發(fā)編程的藝術(shù)》一書中，第二章第11頁如是說：
Doug lea在jdk7的并發(fā)包里面新增一個(gè)隊(duì)列集合類LinkedTransferQueue汗销，它在使用volatie變量時(shí)犹褒，用一種追加字節(jié)的方式來優(yōu)化隊(duì)列出隊(duì)和入隊(duì)的性能。
四弛针、偽共享
緩存以緩存行為基本單位叠骑，當(dāng)線程修改互相獨(dú)立的變量時(shí)，如果這些變量在同一緩存行中削茁，那么就會(huì)互相變量緩存值得有效性宙枷，從而影響訪問性能掉房，這就是偽共享。
看一個(gè)單元測(cè)試源碼：
package com.tin.example.falls.sharing;
import org.springframework.util.StopWatch;
/**
* title: AutoIncrement
* <p>
* description: 多線程環(huán)境下慰丛，long變量自增
*
* @author tin @看點(diǎn)代碼再上班 on 2021/2/17 下午1:28
*/
public class AutoIncrement {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
StopWatch stopWatch = new StopWatch("@看點(diǎn)代碼再上班");
stopWatch.start();
System.out.println("====== start to iterate ======");
autoIncrement(new LongNumber());
stopWatch.stop();
System.out.println("cost " + stopWatch.getTotalTimeMillis() + "ms");
}
private static void autoIncrement(LongNumber longNumber) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
longNumber.n1++;
}
});
Thread t2 = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
longNumber.n2++;
}
});
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
static class LongNumber {
// @sun.misc.Contended
volatile long n1;
volatile long n2;
}
}
當(dāng)我啟用兩個(gè)線程圃阳，分別自增1億次n1和n2時(shí)，耗時(shí)大約3000+ms
當(dāng)我在n1字段加上注解@sun.misc.Contended璧帝，重新跑程序，耗時(shí)變?yōu)?00+ms
@sun.misc.Contended注解在Java 8后新增富寿，其用來進(jìn)行緩存行填充睬隶。它可以用于類級(jí)別的修飾，同時(shí)也可以用于字段級(jí)別的修飾页徐，當(dāng)應(yīng)用于字段級(jí)別時(shí)苏潜，被注釋的字段將和其他字段隔離開來，會(huì)被加載在獨(dú)立的緩存行上变勇。
@sun.misc.Contended注解和上文ppt中提及的追加字節(jié)效果是等同的（注解要生效需在啟動(dòng)參數(shù)上加-XX:-RestrictContended）恤左。除了加注解，如果在n1和n2中間增加16個(gè)對(duì)象引用也同樣起到作用（一個(gè)對(duì)象引用4個(gè)字節(jié)）搀绣。
我們要看一個(gè)對(duì)象所占的字節(jié)數(shù)大小怎么看飞袋？分享一個(gè)好東西，引用下面的包依賴：
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
<artifactId>jol-core</artifactId>
<version>0.9</version>
</dependency>
代碼中顯式打印對(duì)象即可：
ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable()
可以看到打印出來的結(jié)果：
五链患、結(jié)語
我是tin巧鸭，一個(gè)在努力讓自己變得更優(yōu)秀的普通攻城獅。自己閱歷有限麻捻、學(xué)識(shí)淺薄纲仍，如有發(fā)現(xiàn)文章不妥之處，非常歡迎加我提出贸毕，我一定細(xì)心推敲加以修改郑叠。
看到這里請(qǐng)安排個(gè)點(diǎn)贊再走吧，堅(jiān)持原創(chuàng)不容易明棍，你的正反饋是我堅(jiān)持輸出的最強(qiáng)大動(dòng)力乡革，謝謝啦！
別忘了關(guān)注我哦署拟！???
