缓存一致性协议（MESI）详解

缓存一致性协议是Java内存模型中的一种协议，具体如图所示：

缓存一致性协议分为四种状态：

1. Modified（修改）：数据有效，数据被修改了，和内存中数据不一致，数据只存在于本Cache中。
2. Exclusive（独享）：数据有效，数据和内存中的数据一致，数据只存在于本Cache中。
3. Shared（共享）：数据有效，数据和内存中的数据一致，数据存在多个Cache中。
4. Invalid（无效）：数据无效，一旦数据被标记为无效，那效果就等同于它从来没被加载到缓存中。

缓存一致性协议工作流程/原理：

1. CPU a从缓存中读取了缓存行a，其他CPU都没有读，这时这条缓存行的状态为Exclusive（独享）状态。
2. 这时CPU b也从缓存中读取了缓存行a，这时这条缓存行的状态为Shared（共享）状态。
3. 当CPU a修改了缓存行a，并从回写到缓存中，这时这条缓存行的状态为Modified（修改）状态，然后会回写到主存中去。
4. 每个CPU读取完缓存行之后都在内存中监听已读缓存行的状态，这时CPU b就会监听的缓存行a已被修改，此时，CPU b就会把他设置为Invalid（无效）状态，无效状态的数据会被丢弃，如果想继续操作的话，还需要到主存中重新获取。
5. 最后，这条缓存行a在CPU a中的状态又会改为Exclusive（独享）状态。

关于Java的内存模型可以看这篇文章：https://blog.csdn.net/xianyun1992/article/details/107723694

如果N个CPU同一时间要去修改同一份缓存行会怎样？

这里会有一个裁决机制，系统自动裁决。

什么是缓存行？

最小存储单元，根据CPU品牌不同，有可能是32字节、64字节或者128字节。