@sun.misc.Contended避免僞共享(false sharing)

轉載自：http://www.myexception.cn/program/1630142.html

       Java8中使用sun.misc.Contended註解來避免僞共享(false sharing)。關於僞共享這個概念，可以先參照http://ifeve.com/falsesharing/

       僞共享的例子：

public class VolatileLong {
    volatile long v = 0L;
}

       如果有兩個VolatileLong對象，會被load到同一個緩存行裏面，如果一個線程要修改對象1，另一個線程同時要修改對象2，此時就要面對僞共享問題（core1對緩存行中對象1的修改，導致core2中同一緩存行失效，即緩存的對象2需要重新load）。

       jdk6中的解決辦法：

public class VolatileLong {
    volatile long p0, p1, p2, p3, p4, p5, p6;
    volatile long v = 0L;
    volatile long q0, q1, q2, q3, q4, q5, q6;
}

       上面的方式也就是long padding來避免僞共享，使用無關數據來填充緩存行，使得兩個VolatileLong對象不會load到同一個緩存行裏面。無鎖併發框架Disruptor正是採用的這種方式。

       long padding的解決辦法不怎麼優雅，並且在jdk7某個版本以後能會優化掉long padding，詳細參考http://ifeve.com/false-sharing-java-7/。但是java8已經給出了官方的解決辦法，就是sun.misc.Contended註解。

// jdk8新特性，Contended註解避免false sharing
// Restricted on user classpath
// Unlock: -XX:-RestrictContended
@sun.misc.Contended
public class VolatileLong {
    volatile long v = 0L;
}

       這裏，JVM就不會將被Contended註解的兩個VolatileLong對象load到同一個緩存行裏面。要注意的是user classpath使用此註解默認是無效的，需要在jvm啓動時設置-XX:-RestrictContended。（不太理解。。。經測試，自己應用程序的sun.misc.Contended註解的類需要-XX:-RestrictContended才能生效，是不是對jdk源碼中的sun.misc.Contended不需要上述註解就可以生效了？）
       jdk8中有很多地方已經使用了sun.misc.Contended：
       java/util/concurrent/ConcurrentHashMap.java

/**
 * A padded cell for distributing counts.  Adapted from LongAdder
 * and Striped64.  See their internal docs for explanation.
 */
@sun.misc.Contended static final class CounterCell {
    volatile long value;
    CounterCell(long x) { value = x; }
}

       java/util/concurrent/Exchanger.java

/**
 * Nodes hold partially exchanged data, plus other per-thread
 * bookkeeping. Padded via @sun.misc.Contended to reduce memory
 * contention.
 */
@sun.misc.Contended static final class Node {
    int index;              // Arena index
    int bound;              // Last recorded value of Exchanger.bound
    int collides;           // Number of CAS failures at current bound
    int hash;               // Pseudo-random for spins
    Object item;            // This thread's current item
    volatile Object match;  // Item provided by releasing thread
    volatile Thread parked; // Set to this thread when parked, else null
}