如何/为什么写入 volatile 变量会导致其他变量的刷新？答案

【问题标题】：how/why does writing to a volatile variable cause flushing of other variables?如何/为什么写入 volatile 变量会导致其他变量的刷新？
【发布时间】：2018-03-27 21:18:41
【问题描述】：

我正在阅读 Java 中的并发，包括 volatile 变量，例如这里：http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr-133-faq.html

下面这段话很有意思，但我还不太明白：

实际上，因为新的内存模型对重新排序[通过例如处理器效率] 易失性字段访问与其他字段访问， volatile 与否，线程 A 在写入时可见的任何内容到 volatile 字段 f 在读取 f 时对线程 B 可见。

我已经明白volatile 变量不能缓存在寄存器中，因此任何线程的任何写入都将立即被所有其他线程看到。同样根据这个 (https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/atomic.html) 对 volatile 变量的读取和写入是原子的（不确定这是否会包括像 x++ 这样的东西，但这与这篇文章无关）。

但我提供的报价似乎暗示了除此之外的一些东西。它表示线程 A 可见的 任何东西 现在对线程 B 可见。

所以只是为了确保我有这个权利，这是否意味着当一个线程写入一个 volatile 变量时，它会将其整个处理器寄存器完全转储到主内存？您能否提供更多关于如何以及为什么会发生这种情况的背景信息？它也可能有助于将其与同步进行比较/对比（它遵循类似的机制还是不同的机制？）。此外，示例永远不会对像这样复杂的事情造成伤害:)。

【问题讨论】：

您是想了解规范还是实现？
我想你可能会说我正在尝试理解规范，尽管以示例的方式提及规范实现的不同方式并没有什么坏处。
据我了解，如果 ThreadA 在 F 发布，而 ThreadB 在读取 volatile 后从 F 读取，则其他变量变为可见。
就规范而言，您的理解是正确的。在写入 volatile 变量之前，线程中的所有写入在读取同一变量后对另一个线程可见。同步具有类似的效果。请参阅Oracle tutorial 和JCIP 了解更多信息。

标签： java multithreading

【解决方案1】：

在 x64 上，JIT 生成了一条带有读或写屏障的指令。实现是在硬件中，而不是在软件中。

这是否意味着当线程写入 volatile 变量时，它会将其整个处理器寄存器完全转储到主内存？

不，只有写入内存的数据会被刷新。不注册。

您能否提供更多关于这种情况发生的方式和原因的背景信息？

CPU 使用 L2 缓存一致性协议来实现这一点（取决于 CPU）

注意：在单cpu系统上，它不需要做任何事情。

这也有助于将其与同步进行比较/对比（它遵循类似的机制还是不同的机制？）。

它使用相同的指令。

此外，示例永远不会对像这样复杂的事情造成伤害:)。

当你阅读时，它会增加一个阅读障碍。

当你写的时候，它会增加一个写屏障。

然后，CPU 会确保存储在 L1 和 L2 缓存中的数据与其他 CPU 适当同步。

【讨论】：

我的问题是否正确？：“据我了解，如果 ThreadA 在 F 发布，而 ThreadB 在读取 volatile 后从 F 读取，其他变量变得可见。”

【解决方案2】：

是的，你是对的。这正是发生的事情。这与通过所谓的内存屏障有关。更多细节在这里：https://dzone.com/articles/memory-barriersfences

【讨论】：