話說 內存屏障，有序性保證

1、 如何保證不亂序，也就是保證有序性

一、 硬件內存屏障

​ 注意：這是inter X86

1.1 sfence

​ store fence 在sfence指令前面的寫操做必須在sfence指令後邊的寫操做前完成

如圖：若是沒有sfence ,是不能保證操做1在操做2執行前就執行完的，有了sfence才能保證操做1和操做2的順序

1.2 lfence

load fence 指令前的讀操做必須在lfence指令後邊的讀操做執行前執行

如圖： 若是沒有lfence 不能保證讀操做1 和 讀操做2 的順序 ，有了lfence就能夠保證了

1.3 mfence

mix fence 是集合了sfence和lfence的全部做用於一身,mfence前邊的讀寫操做必須在mfence後邊讀寫操做開始以前完成

如圖：mfence能夠保證 在執行讀操做2和寫操做2以前 必須執行完讀操做1和寫操做1

1.4 其餘

除了fence外，還有一些原子指令 ，好比 lock xxx

這些原子指令是一個Full Barrier,執行時會鎖住內存子系統來保證執行順序

甚至跨多個cpu

2.、JVM級別規範

​ 注意：jvm這只是jvm的規範，具體實現要看虛擬機怎麼實現

2.1 LoadLoad 屏障

保證讀操做的順序，LoadLoad前邊的讀操做必須在LoadLoad後邊的讀操做前完成

如圖： LoadLoad能保證 讀操做2和者讀操做3執行前 必須執行完讀操做0 和讀操做1

2.2 StoreStore 屏障

對比LoadLoad 保證寫操做有序

2.3 LoadStroe 屏障

對比LoadLoad 保證讀操做和寫操做有序

2.4 StoreLoad 屏障

對比 LoadLoad 保證寫操做和讀操做有序

三、volatile 實現細節

3.1 字節碼層面

這裏用到jclasslib 前邊文章講過怎麼安裝

public class VolatileTest {
    int i;
    volatile int x;
    public static void main(String[] args) {  
    }
}

jclasslib 能夠看出來：

i的修飾符是 0x0000[]

x的修飾符是 0x0040[volatile]

很明顯，字節碼層面就只是給加了volatile的屬性加了一個標識

3.2 JVM層面

在寫操做 和 讀操做先後加了屏障

先後加了屏障，保證了順序性

volatile類型變量修改以後會當即寫回內存 ，也就是從工做內存寫回到主內存（JMM知識）

​

3.3 操做系統硬件層面

須要使用hsdis進行反彙編，也就是把class編譯成彙編指令。深刻理解Java虛擬機（第三版），448頁有個例子，這裏就不敘述了， 其實做爲了解便可 ，底層也是經過sfence lfence mfence 或者 lock 實現的。

windows x86 是用過lock 實現的

這裏須要使用hsdis ，沒有太大必要去使用 ，若是有興趣能夠用一下，不是很難，之後有時間寫一篇簡單應用的文章。

四、synchronize 實現細節

4.1 字節碼層面

public class TestSync {
    synchronized  void m(){

    }
    void n(){
        synchronized (this){
            
        }
    }
}

一樣使用jclasslib看

能夠看出來 方法是用了一個標識符， 代碼塊使用了monitorenter monitorexit 語句

4.2JVM層面

​ c、c++調用操做系統提供的同步機制

4.3操做系統硬件層面

x86:使用的lock cmpxchg 等 指令

只是做爲了解，其實工做中不多能用到，感興趣的能夠根據具體的關鍵字進行查詢

按照字節碼、jvm、操做系統硬件層面 這三個層面理解便可

最後寫一個面試題你們看看能回答上來嗎？

1. 描述一個一個對象的建立過程
2. 對象在內存中的存儲佈局
3. 對象頭具體包含什麼
4. 對象是怎麼定位的
5. 對象怎麼分配的
6. Object o = new Object() 在內存中佔用了多少字節

下一篇以這個題爲例 寫一篇文章

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