并发-JMM-CPU缓存一致性协议MESI

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指令重排
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第一V读，都不能指令重排；第二个V写，都不能指令重排
普通读写，写读都会发生指令重排，V写+普通读写会发生指令重排，普通读写+V读会发生指令重排

CPU缓存一致性协议MESI

java—》cpu的执行过程

.class文件–经过类装载子系统----装载到元空间----根据.class文件会在堆里生成Class结构化对象----创建线程栈----线程创建后机会执行.class中定义的方法的字节码—操作字节码的过程中需要程序计数器和解释执行器/jit优化转为汇编指令【字节码翻译成汇编指令，时间比较长】—再翻译成二进制供CPU读取【时间比较短】

CPU怎么知道什么时候调用这个线程呢？
答：
CPU用的是内核线程模型，在操作系统底层维护OS线程变量池【维护有线程表，当CPU调到该线程时，二进制就会方法CPU上执行 】，该线程池与JVM虚拟机栈是一对一的

volatile的加入，字节码显示会有lock前置锁----》触发硬件缓存锁定机制【总线锁、缓存一致性协议】
总线锁：早期使用总线保证缓存一致
早起CPU要是多核的话，导致两个CPU共同操作一个变量X【两个CPU都是读的话没问题】，要是两个CPU都对变量进行写的话，就会导致不知道执行哪个CPU的问题，所以前期就采用lock前缀加总线锁【总线的作用：CPU跟内存之间访问是通过总线进行的】
所以前期在总线上加lock前缀锁的时候就会影响CPU跟内存进一步的信息交流进而影响CPU的执行【CPU就类似于单核，CPU的多核效果发挥不出来】，导致性能很低

缓存一致性协议：
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加入总线嗅探机制
CPU启动后采用监听模式一直监听总线

volatile可见性原理

加volatile后会在汇编层面加lock前缀，lock前缀就会触发缓存一致性协议，即时有多个线程同时进行操作，也能保持可见性
线程A与线程B从主存读取数据放到各自的工作内存，各标记S状态【共享，只有一个读取得时候是标记E状态（独占）】，当一个线程改了【改之前会加锁（锁缓存换行，缓存行为64字节大小，原子安全的；要是缓存行装不下，缓存一致性协议就会升级为总线锁），由总线去裁决哪个线程加锁】，改完后就会更改状态为M ，并写回主存，因为嗅探机制另一个线程就会嗅探到数据已更改就会改状态为I从而舍弃从新重主存读取数据

/*第一次把MESI理解的这么透彻！ 举个栗子，使用volatile关键字修饰的属性，当两个或多个线程通过总线去主内存获取这个属性的值时，会对总线加一个lock前缀，早期总线加了lock前缀的话，其他线程都会阻塞，不能获取属性值，导致性能非常低。进而就设计出了缓存一致性协议，即MESI。MESI就是当线程1通过加了lock前缀的总线读取主内存数据到线程的工作内存后，会给这个属性加一个状态E，表示独占状态，这时如果另一个线程也通过总线到主内存读取该属性，复制到该线程的工作内存中，线程1感知到后属性状态就会从E边为S，即从独占状态变成共享状态，另一个线程中该属性的状态也是共享状态。如果两个线程都要修改这个属性的值，会对各自属性所在缓存行加一个锁，向总线发出加锁的消息，总线裁决后胜出的线程修改成功，更改属性状态为M状态，即修改状态，并且通知到其他线程，其他线程就会从S状态改变为I状态，即从共享状态改为无效状态，并且刷新缓存值。这就是MESI缓存一致性协议。 另外为什么说volatile能保证可见性和有序性，但无法保证原子性？因为volatile是对线程的工作内存有效，对寄存器是无效的，有可能寄存器已经读取到当前的属性值，之后属性值才被置为无效，这是刷新缓存值对寄存器也没有作用了，所以volatile保证不了原子性。*/

指令重排的原则happens-before

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