内存屏障与JVM并发

核心提示： //coderunbyfirstthread//coderunbysecondthread1intentFirst=true;intentSecond=true;23while(intentSecond)while(intentFirst)//volatileread4if(turn!=0){i

　　　//　code　run　by　first　thread　　　//　code　run　by　second　thread　
　
　1　　intentFirst　=　true;　　　　　intentSecond　=　true;　
　2　
　3　　while　(intentSecond)　　while　(intentFirst)　　　　//　volatile　read　
　4　　　if　(turn　!=　0)　{　　　if　(turn　!=　1)　{　　　　//　volatile　read　
　5　　　　intentFirst　=　false;　　　　intentSecond　=　false;　
　6　　　　while　(turn　!=　0)　{}　　　　while　(turn　!=　1)　{}　
　7　　　　intentFirst　=　true;　　　　intentSecond　=　true;　
　8　　　}　　　　　　　　}　
　9　
10　　criticalSection();　　criticalSection();　
11　
12　　turn　=　1;　　　turn　=　0;　　　　　　　　　//　volatile　write　
13　　intentFirst　=　false;　　intentSecond　=　false;　　　//　volatile　write　

硬件优化可以在没有内存屏障的情况下打乱这段代码，即使编译器按照程序员的想法顺序列出所有的内存操作。考虑第三、四行的两次顺序volatile 读操作。每一个线程检查其他线程是否发信号想进入关键区域，然后检查轮到谁操作了。考虑第12、13行的两次顺序写操作。每一个线程把访问权释放给其他线程，然后撤销自己访问关键区域的意图。读线程应该从不期望在其他线程撤销访问意愿后观察到其他线程对turn变量的写操作。这是个灾难。但是如果这些变量没有 volatile修饰符，这的确会发生！例如，没有volatile修饰符，第二个线程在第一个线程对turn执行写操作（倒数第二行）之前可能会观察到第一个线程对intentFirst(倒数第一行)的写操作。关键词volatile避免了这种情况，因为它在对turn变量的写操作和对 intentFirst变量的写操作之间创建了一个先后关系。编译器无法重新排序这些写操作，如果必要，它会利用一个内存屏障禁止处理器重排序。让我们来看看一些实现细节。