volatile的使用优化

在JDK 7 的并发包中有一个队列集合类Linked-TransferQueue，它在使用volatile变量的时候，用一种追加字节的方式来优化队列出队和入队的性能。

追加字节真的能提高性能吗？

这种方式看起来很神奇，但如果深入理解处理器架构就能理解其中的奥秘。让我们先看看LinkedTeansferQueue这个类，它使用一个内部类类型来定义队列的头结点和尾节点，而这个内部类相对于父类只做了一件事情，就是将共享内存变量追加到64字节，在加上父类的value变量，一共64个字节。

想一想为什么追加64字节能够提高并发编程的效率？

因为对于Inter i7 ，酷睿等处理器的L1,L2,L3缓存的高速缓存行是64个字节宽，不支持部分填充缓存行，这意味着，如果队列的头节点和尾节点都不足64字节的话，处理器会将它们都读到一个缓存行中，在多处理器都会缓存同样的头，尾节点。当一个处理器试图修改头节点时，会将整个缓冲行锁定，那么在缓存一致性机制的作用下，会导致其他处理器不能访问自己告诉缓存的尾节点，而队列的入队和出队操作则需要不停的修改头节点和尾节点，所以在多处理器的情况下将会严重影响队列的入队和出队效率。使用追加到64字节的方式来填充高速缓存区的缓存行，避免头节点和尾节点加载到同一个缓存行，使头、尾节点在修改时不会互相锁定。

那么是不是在使用volatile时都需要追加到64字节呢?

不是的，在两种情况下不应该使用这种方式：

1、缓存行是非64字节宽的处理器，比如P6系列和奔腾处理器，它们的L1 和L2高速缓存行是32个字节宽。

2、共享变量不会被频繁地写。因为使用追加字节的方式需要处理器读取更多的字节到高速缓冲区，这本身就会带来一定的性能消耗，如果共享变量不被频繁的写的话，锁的几率也非常小，就没有必要通过追加字节的方式来避免相互锁定。