话说 内存屏障，有序性保证

一、 如何保证不乱序，也就是保证有序性

1、 硬件内存屏障

​ 注意：这是inter X86

1.1 sfence

​ store fence 在sfence指令前面的写操作必须在sfence指令后边的写操作前完成

如图：如果没有sfence ,是不能保证操作1在操作2执行前就执行完的，有了sfence才能保证操作1和操作2的顺序

1.2 lfence

load fence 指令前的读操作必须在lfence指令后边的读操作执行前执行

如图： 如果没有lfence 不能保证读操作1 和 读操作2 的顺序 ，有了lfence就可以保证了

1.3 mfence

mix fence 是集合了sfence和lfence的所有作用于一身,mfence前边的读写操作必须在mfence后边读写操作开始之前完成

如图：mfence可以保证 在执行读操作2和写操作2之前 必须执行完读操作1和写操作1

1.4 其他

除了fence外，还有一些原子指令 ，比如 lock xxx

这些原子指令是一个Full Barrier,执行时会锁住内存子系统来保证执行顺序

甚至跨多个cpu

2.、JVM级别规范

​ 注意：jvm这只是jvm的规范，具体实现要看虚拟机怎么实现

2.1 LoadLoad 屏障

保证读操作的顺序，LoadLoad前边的读操作必须在LoadLoad后边的读操作前完成

如图： LoadLoad能保证 读操作2和者读操作3执行前 必须执行完读操作0 和读操作1

2.2 StoreStore 屏障

对比LoadLoad 保证写操作有序

2.3 LoadStroe 屏障

对比LoadLoad 保证读操作和写操作有序

2.4 StoreLoad 屏障

对比 LoadLoad 保证写操作和读操作有序

3、volatile 实现细节

3.1 字节码层面

这里用到jclasslib 前边文章讲过怎么安装

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

jclasslib 可以看出来：

i的修饰符是 0x0000[]

x的修饰符是 0x0040[volatile]

很明显，字节码层面就只是给加了volatile的属性加了一个标识

3.2 JVM层面

在写操作 和 读操作前后加了屏障

前后加了屏障，保证了顺序性

volatile类型变量修改之后会立即写回内存 ，也就是从工作内存写回到主内存（JMM知识）

​

3.3 操作系统硬件层面

需要使用hsdis进行反汇编，也就是把class编译成汇编指令。深入理解Java虚拟机（第三版），448页有个例子，这里就不叙述了， 其实作为了解即可 ，底层也是通过sfence lfence mfence 或者 lock 实现的。

windows x86 是用过lock 实现的

这里需要使用hsdis ，没有太大必要去使用 ，如果有兴趣可以用一下，不是很难，以后有时间写一篇简单应用的文章。

4、synchronize 实现细节

4.1 字节码层面

public class TestSync {
    synchronized  void m(){

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

同样使用jclasslib看

可以看出来 方法是用了一个标识符， 代码块使用了monitorenter monitorexit 语句

4.2JVM层面

​ c、c++调用操作系统提供的同步机制

4.3操作系统硬件层面

x86:使用的lock cmpxchg 等 指令

只是作为了解，其实工作中很少能用到，感兴趣的可以根据具体的关键字进行查询

按照字节码、jvm、操作系统硬件层面 这三个层面理解即可

最后写一个面试题大家看看能回答上来吗？

1. 描述一个一个对象的创建过程
2. 对象在内存中的存储布局
3. 对象头具体包含什么
4. 对象是怎么定位的
5. 对象怎么分配的
6. Object o = new Object() 在内存中占用了多少字节

下一篇以这个题为例 写一篇文章

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