我们可以专门使用易失性写入来强制缓存一致性吗？答案

【问题标题】：Can we use volatile writes exclusively to enforce cache coherence?我们可以专门使用易失性写入来强制缓存一致性吗？
【发布时间】：2015-03-12 02:10:57
【问题描述】：

我遇到了以下说法：“读取或写入 volatile 变量会施加内存屏障，其中整个缓存都被刷新/无效。”

现在考虑以下执行场景：

初始volatile boolean barrier;
初始int b = 0;

线程 1 b = 1; // write1
线程 1 barrier = true; // write2
线程 2 barrier = true; // write3
线程 2 print(b); // r1

问题：线程 2 是否保证打印 1？

根据声明，我会回答是：线程 1 在 write2 上刷新其缓存（以便b = 1 最终进入主内存），线程 2 在 write3 上使其缓存无效（以便它将读取 b来自主内存）。

但是，在相关的JLS sections 中，我无法为这种行为找到保证，因为 write3 是写入，而不是读取。因此，以下看似关键的条款不适用：

对 volatile 变量 v（第 8.3.1.4 节）的写入与任何线程对 v 的所有后续读取同步（其中“后续”是根据同步顺序定义的）。 p>

我是否遗漏了一些其他信息，或者我可能误解了什么？

（相关问题：

【问题讨论】：

如何确保线程 2 中的 write3 发生在线程 1 中的 write1 之后？如果您可以确保写入按该顺序发生，那么我猜b == 1 将在线程 2 中看到。
@jepio：我并不是要确保任何事情——只是描述一个可能的执行场景。那么，在这种情况下，线程 2 是否无法读取 b 的缓存/陈旧值？

标签： java memory concurrency keyword volatile

【解决方案1】：

我认为，您在引用的短语中突出显示了一个错误的词（我的意思是，它与读取同步的事实到目前为止还不是这里的主要问题）：“对 volatile 变量 v 的写入（第 8.3.1.4 节） ) 与任何线程的所有后续读取 v 同步”。请注意，它根本没有说明其他变量的读取。众所周知，Thread-1 的b 版本可能仍在注册中。

【讨论】：

"众所周知，Thread-1 的 b 版本可能仍在寄存器中。"鉴于处决，这是否与我提出问题时提出的主张相矛盾？

【解决方案2】：

在缓存刷新/失效方面对 volatile 的推理会导致更多的混乱，并且它不会呈现完整的画面。

对 volatile 变量 v（第 8.3.1.4 节）的写入与任何线程对 v 的所有后续读取同步（其中“后续”是根据同步顺序定义的）。

变量的易失性写入，然后在其他线程中读取该变量会在保证发生之前建立较弱的一致性。

即在操作码中稍作改动

thread 1 b = 1; // write1
thread 1 barrier = true; // write2
thread 2 while(!barrier) // read barrier
thread 2 print(b); // r1

现在保证将 b 打印为 1。

现在，如果您看到线程 2 何时将屏障读取为真，那么线程 2 可以保证看到在按程序顺序写入屏障之前发生的所有事情。

如果您需要查看 volatile 方面的障碍，请参考 http://gee.cs.oswego.edu/dl/jmm/cookbook.html.

简单来说 volatile 实现调用两种东西第一个编译器受限于可以针对易失性读写进行优化的内容。其次，更重要的是实现了

    as volatile read -> loadload 
       volatile wtire - > storeStore|loadStore  
before write and StoreLoad after write.

这里 loadload 意味着处理invalidate queue 在读取下一个值之前确保读取最新值。 StoreStore 表示在写入下一个值之前刷新存储缓冲区。

http://gee.cs.oswego.edu/dl/jmm/cookbook.html。 http://www.puppetmastertrading.com/images/hwViewForSwHackers.pdf

【讨论】：