在Java中,伪共享(false sharing)是指多线程环境下,由于缓存一致性协议的影响,不同线程访问同一缓存行中的不同数据造成的性能下降现象。当多个线程同时访问不同变量,但这些变量存储在同一缓存行中时,每个线程只修改自己的变量,但由于缓存一致性协议的要求,需要将整个缓存行的数据进行更新,导致其他线程缓存的数据失效,从而影响了性能。
接下里笔者用一段简单的Java代码,来演示下伪共享的效果:
public class FalseSharingDemo implements Runnable {
private static final int NUM_THREADS = 2;
private static final long ITERATIONS = 500000000L;
private static final int ARRAY_SIZE = 8;
private static VolatileLong[] longs = new VolatileLong[ARRAY_SIZE];
static {
for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) {
longs[i] = new VolatileLong();
}
}
private final int arrayIndex;
public FalseSharingDemo(int arrayIndex) {
this.arrayIndex = arrayIndex;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread[] threads = new Thread[NUM_THREADS];
for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
threads[i] = new Thread(new FalseSharingDemo(i));
}
for (Thread t : threads) {
t.start();
}
for (Thread t : threads) {
t.join();
}
}
public void run() {
long i = ITERATIONS + 1;
while (--i > 0) {
longs[arrayIndex].value = i;
}
}
public static class VolatileLong {
public volatile long value = 0L;
}
}
在上面的示例代码中,我们创建了一个包含多个VolatileLong对象的数组。每个VolatileLong对象都包含一个volatile修饰的long类型的变量。在run()方法中,每个线程都会通过循环将自己的索引对应的VolatileLong对象的value字段设置为递减的值。
当我们运行该示例代码时,由于VolatileLong对象存储在同一缓存行中,不同线程对不同的VolatileLong对象进行操作,但由于缓存一致性协议的要求,每次写操作都会导致整个缓存行的数据失效。这将引起多个线程之间频繁的缓存行无效和更新,导致性能下降。
为了解决伪共享问题,可以使用填充(padding)技术来确保不同变量在不同的缓存行中,从而避免了不必要的缓存行无效和更新。可以通过在VolatileLong类中增加填充字段来解决伪共享问题,例如:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-691536.html
public static class VolatileLong {
public volatile long value = 0L;
public long padding1, padding2, padding3, padding4, padding5, padding6;
}
通过在VolatileLong类中添加填充字段,可以将不同的VolatileLong对象分散到不同的缓存行中,从而避免了伪共享带来的性能下降。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-691536.html
到了这里,关于什么是多线程环境下的伪共享(false sharing)?的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!