阅读数:109 评论数:0

一、概述

Java8引入了@Contented这个新的注解来减少伪共享(False Sharing)的发生。

二、伪共享

1、缓存行

CPU读取内存数据时并非一次只读一个字节，而是会读一段64字节长度的连续的内存块(chunks of memory)，这些块我们称之为缓存行(Cache line)。

假设你有两个线程(Thread1和Thread2)都会修改同一个volatile变量x:

    volatile long x;

如果Thread1先改变x的值，然后Thread2又去读它。

那么x所在缓存行上的所有64个字节的值都要被重新加载，因为CPU核心间交换数据是以缓存行为最小单位的。当然Thread1和Thread2是有可能在同一个核心上运行的，但我们此处假设两个线程在不同的核心上运行。

假设x所在缓存行里还有其他7个long型变量，v1到v7:x, v1, v2, v3, v4, v5 ,v6 ,v7。

2、不必要的数据共享

缓存行可以被许多线程访问。如果其中一个修改了v2，那么会导致Thread1和Thread2都会重新加载整个缓存行。这种不必要的数据共享就称之为“伪共享”(False Sharing)。

3、填充

减少伪共享其中一个手段就是通过填充(Padding)数据的形式，来保证本应有可能位于同一个缓存行的两个变量，在被多线程访问时必定位于不同的缓存行。

public class FalseSharingWithPadding {
    public volatile long x;
    public volatile long p2; // padding
    public volatile long p3; // padding
    public volatile long p4; // padding
    public volatile long p5; // padding
    public volatile long p6; // padding
    public volatile long p7; // padding
    public volatile long p8; // padding
    public volatile long v1;
}
 

三、@Contended

除了对字段进行填充之外，还有一个比较清爽的方法，那就是对需要避免陷入伪共享的字段进行注解，这个注解暗示JVM应当将字段放入不同的缓存行，这也正是JEP142的相关内容。

该JEP引入了@Contented注解。被这个注解修饰的字段应当和其他的字段驻留在不同的位置。

    public class Point {
        int x;
        @Contended
        int y;
    }