为什么要进行指令重排呢？

序

本篇内容摘抄自：《实战Java高并发程序设计2》

为什么要进行指令重排呢？

在学习Java中的多线程是，肯定绕不开Java的内存模型（JMM），以及原子性、可见性、有序性。

并且JMM的关键技术点都是围绕着多线程的原子性、可见性和有序性来建立的。

在学习有序性时，都会提到指令重排，因为有指令重排，所以在并发程序的运行中，程序的执行可能就会出现乱序。给人的直观感觉就是：写在前面的代码，会在后面执行。

注意这里说的是可能存在。因为如果指令没有重排，这个问题就不存在了，但是指令是否发生重排、如何重排，恐怕是我们无法预测的。因此，对于这类问题，我认为比较严谨的描述是：线程A的指令执行顺序在线程星B看来是没有保证的。如果运气好的话，线程B也许真的可以看到和线程A一样的执行顺序。

不过这里还需要强调一点，对于一个线程来说，它看到的指令执行顺序一定是一致的(否则应用根本无法正常工作)。也就是说指令重排是有一个基本前提的，就是保证串行语义的一致性。

指令重排不会使串行的语义逻辑发生问题。因此在串行代码中，大可不必担心。

也就是：指令重排可以保证串行语义一致，但是没有义务保证多线程间的语义也一致。

答

那为什么要进行指令重排呢？答案是出于性能考虑。提高CPU处理性能。

我们知道，一条指令的执行是可以分为很多步的。简单地说,可以分为以下几步：

• 取指IF。
• 译码和取寄存器操作数ID。
• 执行或者有效地址计算EX。
• 存储器访问MEM。
• 写回WB。

我们的汇编指令也不是一步就可以执行完毕的，在CPU中实际工作时,它还是需要分为多个步骤依次执行的。当然,每个步骤所涉及的硬件也可能不同。比如，取指时会用到PC寄存器和存储器，译码时会用到指令寄