Java中的僞共享(false sharing)
1.引入
最近在看JVM最新的一版，挺不錯的比之前的第二版增加介紹了jdk8之後JVM的改變等。（推薦大家去看！！！）然後在卡表哪裏提到了僞共享，於是就有了下面的文章了。（可能有很多大佬都寫過了，我在來寫一遍，加強我自己的理解吧。）
2.什麼是僞共享？
維基百科對於僞共享的解釋：CPU的緩存是以緩存行(cache line)爲單位進行緩存的，當多個線程修改不同變量，而這些變量又處於同一個緩存行時就會影響彼此的性能。例如：線程1和線程2共享一個緩存行，線程1只讀取緩存行中的變量1，線程2修改緩存行中的變量2，雖然線程1和線程2操作的是不同的變量，由於變量1和變量2同處於一個緩存行中，當變量2被修改後，緩存行失效，線程1要重新從主存中讀取，因此導致緩存失效，從而產生性能問題。爲了更深入一步理解僞共享，我們先看一下CPU緩存。
總體來說就是線程同時訪問緩存行導致了，數據在緩存行裏的緩存數據失效。
3.java中的僞共享問題
private static final int DIMENSION_1 = 1024 * 1024;
private static final int DIMENSION_2 = 62;
private static long[][] longs;
public static void main(String[] args) throws Exception {
longs = new long[DIMENSION_1][];
for (int i = 0; i < DIMENSION_1; i++) {
longs[i] = new long[DIMENSION_2];
for (int j = 0; j < DIMENSION_2; j++) {
longs[i][j] = 0L;
}
}
System.out.println("starting....");
final long start = System.currentTimeMillis();
long sum = 0L;
for (int r = 0; r < 10; r++) {
// 1----------------------------
for (int j = 0; j < DIMENSION_2; j++) {
for (int i = 0; i < DIMENSION_1; i++) {
sum += longs[i][j];
}
}
// 2----------------------------
// 3----------------------------
// for (int i = 0; i < DIMENSION_1; i++) {
// for (int j = 0; j < DIMENSION_2; j++) {
// sum += longs[i][j];
// }
// }
// 4----------------------------
}
System.out.println("執行時間 = " + (System.currentTimeMillis() - start));
}
3-4行快得到原因：
3-4行運算，每次開始內循環時，從內存抓取的數據塊實際上覆蓋了longs[i][0]到longs[i][5]的全部數據（剛好64字節）。
因此，內循環時所有的數據都在L1緩存可以命中，遍歷將非常快。
1-2行慢的原因：
1-2行運算，每次從內存抓取的都是同行不同列的數據塊（如longs[i][0]到longs[i][5]的全部數據），但循環下一個的目標，
卻是同列不同行（如longs[0][0]下一個是longs[1][0]，造成了longs[0][1]-longs[0][5]無法重複利用
4.java中的僞共享問題
Java 8 中已經提供了官方的解決方案，Java 8 中新增了一個註解： @sun.misc.Contended。加上這個註解的類會自動補齊緩存行，需要注意的是此註解默認是無效的，需要在 jvm 啓動時設置 -XX:-RestrictContended 纔會生效。
同時ConcurrentHashMap 中也用到了這個@sun.misc.Contended 註解來解決僞共享。
/**
* 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; }
}
-XX:+UseCondCardMark，用來決定是否開啓 卡表更新的條件判斷。這個是解決內存回收時的卡表判斷數據是否是需要回收的數據，來解決僞共享問題。
但是實際開發中一般很難遇到。如果真的遇到了，那將是一個奇怪知識爆增的時機。
引入文章：https://blog.csdn.net/xiamiflying/article/details/80910680