【併發】3、MESI

java代碼

• 一個java類通過javac編譯成字節碼文件後會通過類加載子系統裝載進元空間
• 在堆中生成Class實例
• 創建線程
• 要執行的方法的字節碼會加到虛擬機棧棧幀中，執行
• 執行引擎（解釋器/JIT）會將字節碼翻譯成彙編指令（硬件原語）

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• 硬件再將彙編指令翻譯成二進制，速度非常快
• 這個二進制代碼對應的線程被CPU調度後就會被執行
  因爲jvm是klt的，操作系統中會會維護一個線程常量池，其中的每個線程與jvm上的線程一一對應
  
  
  

volatile底層如何保證可見性

加了volatile
彙編指令LOCK會觸發硬件緩存鎖定機制（總線鎖，緩存一致性協議），使得在鎖定操作期間不會響應總線控制請求。
硬件緩存鎖定機制有兩種：

• 總線鎖
  早期用總線鎖保證緩存一致，因爲cpu是通過總線訪問內存的，一個核的線程對總線加鎖後只有他能訪問內存 ，其他線程就不能了。也就是說只要使用了總線鎖，我們的cpu就是單核的。
  
• 緩存一致性協議
  緩存一致性是一個協議，目前實現的使用最多的就是mesi去保證緩存一致性。
  當一個緩存行裝不下一個數據的時候，這時mesi就會升級成總線鎖。
  
  

MESI

四個字母代表在緩存中四種不同的狀態：

• M
• E
• S
• I

cpu會監聽總線中被lock前綴修飾的變量，爲其分配四種狀態的一種，如果是第一次讀就會給他分配E狀態， 後來又有別的線程讀了這個變量 ，那就會更改每個的狀態爲S

如果兩個線程都要對這個變量修改， 那就各自對自己的緩存行去加鎖，如果加鎖成功則就可以修改，狀態由S->M。加鎖的同時還要向外部發一個本地寫緩存行的信號，這樣其他擁有這個變量的線程就知道已經被別人寫了，這時候狀態由S->I 並被丟棄。
如果兩個線程都在自己內部加鎖成功，都往外發本地寫緩存行的信號了，那總線就會裁決

store buffer

寫到store buffer的原因，因爲寫操作後發本地寫緩存行到其他cpu需要時間，爲了不影響我接下來的操作，就先寫到store buffer，繼續執行後續的，等到另外一個核收到消息並把該變量失效後（失效即放到queue中排隊，等cpu有空就會去這個失效隊列中把這些變量拿掉），併發消息給剛剛發通知的cpu核，這時這個核再從store buffer中把剛剛改的同步到緩存行並寫到主內存，但是同步回主內存的時機不確定。