volatile指令重排案例分析

最新推荐文章于 2025-06-13 15:50:53 发布
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#volatile指令重排案例分析 #volatile禁止指令重排 #volatile禁止指令重排底层原理 #volatile三大特性 #volatile由浅及深分析

本文深入解析了Java中volatile关键字的作用机制，包括其如何保证可见性、为何不保证原子性以及禁止指令重排的底层原理。通过具体案例分析，展示了在多线程环境下volatile如何防止指令重排导致的数据不一致性问题，并探讨了其在单例模式等场景下的应用。

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volatile指令重排案例分析

大厂面试题：

1、请你谈谈对volatile的理解？

2、CAS你知道吗？

3、原子类AtomicInteger的ABA问题谈谈？原子更新引用知道吗？

4、我们都知道ArrayList是线程不安全的，请编码写一个不安全的案例并给出解决方案？

5、公平锁/非公平锁/可重入锁/递归锁/自旋锁谈谈你的理解？请手写一个自旋锁。

6、CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore使用过吗？

7、阻塞队列知道吗？

8、线程池用过吗？ThreadPoolExecutor谈谈你的理解？

9、线程池用过吗？生产上你是如何设置合理参数？

10、死锁编码及定位分析？

 

1、volatile概念

    volatile是java虚拟机提供的轻量级同步机制

    volatile三个特性：

  • 保证可见性
  • 不保证原子性
  • 禁止指令重排

 

2、volatile禁止指令重排

（1）指令重排有序性：

计算机在执行程序时，为了提高性能，编译器和处理器常常会做指令重排，一般分为以下三种：

单线程环境

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volatile处理指令重排的一个例子
B_Hopkins的博客
03-14 418
材料来自 《Java高级程序员面试笔试宝典》第6.1.2节 1. 正常情况 CPU在运行期间会对指令进行优化，没有依赖关系的指令，他们的顺序可以被重排。在单线程执行下，发生重排是没有问题的，CPU保证顺序不一定一致，但结果一定一致。 如以下代码： int i = 0; //(1) i++; //(2) boolean f = false; //(3) f = true; //(4) (1) 和 (3) 没有依赖关系，(1) 可能会排到(3)之后；而(1)和(2)有依赖关系，CPU一定会安排(1)早于(.
【温故而知新】谈一谈volatile禁止指令重排
大壮的博客
04-27 1041
首先，说一下，翻了一下Java编程思想，在第680页，对原子性、可变性的描述。有兴趣，可以翻一番 thinking in Java 做了以下总结： 1、volatile概念 volatile是java虚拟机提供的轻量级同步机制 volatile三个特性： 保证可见性 不保证原子性 禁止指令重排 2、volatile禁止指令重排 （1）指令重排有序性： 计...
指令重排
weixin_34149796的博客
05-29 419
什么叫指令重排？ int a=0; //1 int b=1; //2 int c=2; //3 int sum=a+b+c; //4 编写程序的时候顺序是1、2、3、4.但是cpu和编译器为了提高程序的执行效率会按照一定的规则允许指令优化，不影响单线程程序执行结果，但是多线程就会影响程序结果。 什么叫数据依赖？ 指不同的程序指令之间的顺序是不允许进...
【JUC】并发编程重点知识——Volatile
最新发布
gadiaola的博客
06-13 1003
本文探讨了Java中volatile关键字的同步机制及其实现原理。volatile通过三大特性（可见性、有序性、非原子性）实现轻量级同步，相比synchronized性能更高但写操作较慢。其底层通过lock前缀指令和内存屏障保证缓存一致性，防止指令重排。文章详细分析了指令重排的限制条件和典型示例，阐释了双端检锁机制(DCL)的线程安全问题及volatile的解决方案。内存屏障(写屏障、读屏障)的作用被重点说明，包括确保原子性、阻止重排序和强制数据刷新。
JVM之指令重排-实例
mofeizhi的博客
07-17 1030
目录 1.了解计算机硬件哪些事儿 2.指令重排场景再现 3.指令重排定义 编译器指令重排 CPU指令重排 指令重排定义 4.数据依赖性 5.指令重排实例演示 1.了解计算机硬件哪些事儿 在前面章节《JVM之缓存行对齐》文章中介绍了缓存，那么体现在计算机硬件（架构设计）上，可以参照下面的图。由于计算机硬件上的差别（越往上的硬件越快，价格越贵，容量越小），导致计算机在设计的时候通常是软件和硬件相互补充，这种组织存储器系统的方法称为存储器层次结构。 2.指令重排场景再现 有了上面.
volatile 与指令重排
qq_44309181的博客
12-23 710
volatile 与指令重排 首先需要分析java在new对象的过程中为我们做了哪些操作？ 如图： new对象这个操作并不是原子性的，因此在多线程的情况下可能出现意外的情况的，而CPU也可能针对指令进行重排序操作，所谓的指令重排序就是将指令的顺序乱序执行，顺序执行下，我们new对象的操作应该是先为对象在堆中分配内存，然后初始化对象，最后将变量的引用地址指向该对象完成关联，而如果是指令重排可能就是下面这种顺序了： 先分配内存空间，再和变量关联，最后完成对象的初始化，如果是单线程情况下，当然没什么问题，如果
volatile指令重排
Machine的博客
12-06 505
什么时候会发生指令重排？ 先来一个测试指令重排现象，下面这段代码会发生指令重排，也就是JVM优化了执行顺序。 /** * 指令重排测试 */ public class CommandDisorder { // 当使用volatile关键词修饰变量时，则不会出现指令重排现象 private static /*volatile*/ int a = 0, b = 0, c = 0, d = 0; /** * 测试方式：一次开启两个线程，同时修改变量 */
volatile不保证原子性
泷泷养的乔小胖
05-04 5063
volatile不保证原子性 大厂面试题： 1、请你谈谈对volatile的理解？ 2、CAS你知道吗？ 3、原子类AtomicInteger的ABA问题谈谈？原子更新引用知道吗？ 4、我们都知道ArrayList是线程不安全的，请编码写一个不安全的案例并给出解决方案？ 5、公平锁/非公平锁/可重入锁/递归锁/自旋锁谈谈你的理解？请手写一个自旋锁。 6、CountDownLatch、...
bilibili尚硅谷周阳老师JUC并发编程与源码分析课程笔记第六章——volatile与JMM
qq_46601365的博客
02-22 1099
volatile关键字保证可见性对一个被volatile关键字修饰的变量1写操作的话，这个变量的最新值会立即刷新回到主内存中2读操作的话，总是能够读取到这个变量的最新值，也就是这个变量最后被修改的值3当某个线程收到通知，去读取volatile修饰的变量的值的时候，线程私有工作内存的数据失效，需要重新回到主内存中去读取最新的数据volatile写之前的操作，都禁止重排序到volatile之后volatile读之后的操作，都禁止重排序到volatile之前。
Java 多线程环境下 volatile 的性能调优
Java大师兄的博客
06-06 847
多线程编程的核心挑战是“数据一致性”：多个线程同时操作共享变量时，如何避免“你改了我看不见”（可见性问题）或“操作顺序乱套”（指令重排问题）。volatile是 Java 提供的轻量级解决方案，但它的性能表现（如内存屏障开销、总线风暴风险）常被忽视。本文将聚焦volatile在多线程环境下的性能调优，覆盖原理分析、常见误区、实战优化技巧。本文将按照“问题引入→核心概念→底层原理→性能瓶颈→调优策略→实战案例”的逻辑展开。
Volatile指令重排
LIAO_YUANLONG的博客
12-22 474
指令重排 什么是指令重拍：你写的程序，计算机并不是按照你写的那样去执行的。 源代码 —>编译器优化的重排—>指令并行也可能会重排—>内存系统也会重排—>执行 int x = 1; //1 int y = 2; //2 x = x + 5; //3 y = x * x; //4 我们所期望的：1 2 3 4 执行， 2134 ，1324 也可以跑 但是 4123 是不可能跑的 处理器在进行指令重排的时候会考虑数据直接的依赖性！ 可能造成的结果：a b x y 这四个值默认.
关于volatile与指令重排序的探讨
JavaBuild的博客
03-17 1319
我们定义了2个线程，一个用来求和操作，一个用来赋值操作，因为定义的是成员变量，所以代码（1）（2）（3）（4）之间不存在依赖关系，在运行时极可能发生指令重排序，如将（4）在（3）前执行，顺序为（4）（1）（3）（2），这时输出的就是0而不是4，但在很多性能比较好的电脑上，这种重排序情况不易复现。OK，知道了这些内容之后，我们再回头看代码示例2中，增加了volatile关键字后的执行顺序，在赋值线程启动后，执行顺序会变成（3）（4）（1）（2），这时打印的结果就为4啦！原创不易，转载请联系Build哥！
指令重排序
追忆
05-30 1218
指令重排序 指令的基本概念 指令是指示计算机执行某种操作的命令，如：数据传送指令、算术运算指令、位运算指令、程序流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令。指令不同于我们所写的代码，一行代码按照操作的逻辑可以分成多条指令。 举个例子：inta = 1； 这段代码大致可以分为两条指令：1.加载常量1；2.将常量1赋值给变量a。 指令重排序 Java语言规范JVM线程内部维持顺序花语义，即只要程序的最终结果与它顺序化情况的结果相等，那么指令的执行顺序可以与代码逻辑顺序...
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