Cache、CPU 缓存一致性、MESI 协议、java volatile 关键字
一、计算机的存储金字塔
二、CPU 三级缓存
三、CPU 缓存一致性与 MESI 协议
MESI 协议就是 CPU 缓存一致性的一种实现方式
四、volatile 关键字
注意，这里的 volatile 关键字指的是 java 的 volatile，而不是 C++ 的 volatile，这两者之间在语义和作用上存在显著差异。
在 Java 中，volatile 关键字主要用于解决多线程环境下的可见性（Visibility）和指令重排（Instruction Reordering）问题。
- 可见性保证 (Visibility Guarantee):
- 当一个变量被声明为
volatile时，对该变量的写操作会立即被其他线程看到。换句话说，当一个线程修改了volatile变量的值，这个新值对所有其他线程来说都是立即可见的。 - 它强制保证了对
volatile变量的读写操作都会直接与主内存进行同步，而不是仅仅在线程的本地缓存中操作。 - 比喻： 想象一个公告板，
volatile变量就是公告板上的内容。任何线程写完，都会立即更新到公告板上，所有其他线程都能立即看到最新内容。
- 当一个变量被声明为
- 有序性保证 (Ordering Guarantee / Happens-Before Relationship):
volatile不仅保证了可见性，还提供了部分有序性保证，防止指令重排。- 写操作： 对
volatile变量的写操作，happens-before于后续对同一个volatile变量的读操作。这意味着，在写入volatile变量之前的任何操作，都会在该写操作完成并对其他线程可见之后，才会被其他线程看到。 - 读操作： 对
volatile变量的读操作，happens-after于之前对同一个volatile变量的写操作。这意味着，在读取volatile变量之后的任何操作，都会在该读操作完成并确保读到了最新值之后才执行。 - 比喻：
volatile写就像一个“内存屏障”，它会把写操作之前的所有操作“推”到内存中，并且保证这些操作在volatile写之后的所有操作之前完成。volatile读则会把读操作之后的所有操作“拉”到内存中，并且保证这些操作在volatile读之后的所有操作之前完成。
总结 Java volatile： 它是JVM层面提供的一种轻量级同步机制，主要用于保证共享变量的可见性和防止特定类型的指令重排，但不提供原子性（对于复合操作，如 i++ 仍然需要 synchronized 或 Atomic 类）。
浙公网安备 33010602011771号