Java 内存模型(三)-从源代码到指令序列的重排序

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本文探讨了Java内存模型中编译器和处理器的重排序现象,包括编译器优化重排序、指令级并行重排序和内存系统重排序。这些重排序可能导致多线程环境下的内存可见性问题。JMM通过制定规则限制特定类型的编译器和处理器重排序,使用内存屏障指令确保正确性。

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在执行程序时。为了提高性能,编译器和处理器常常会对指令做重排序。重排序分为3中类型:
1 编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下,可以重新安排语句的执行顺序。
2 指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令集并行技术(ILP) ,来讲多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对机器指令的执行顺序。
3 内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读/写缓冲区。这便得加载和存储操作看上去可能时在乱序执行。
从Java源代码到最终实际执行得指令序列,会分别经历下面3种重排序,,如下图
这里写图片描述
上述得1属于编译器重排序,2和3 属于处理器重排序。这些重排序可能会导致多线程出现内存可见性问题。
对于编译器,JMM得编译器重排序规则会禁止特定类型得编译器重排序。
对于处理器重排序:JMM得处理器重排序规则会要求Java编译器在生成指令序列时,插入特定类型得内存屏障指令。通过内存屏障指令来禁止特定类型得处理器重排序。

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