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Java并发编程与高并发学习笔记(三)CPU多级缓存-乱序执行优化

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CPU 多级缓存-乱序执行优化

处理器或编译器为提高运算速度而做出违背代码原有顺序的优化。

重排序遵循原则 as-if-serial

as-if-serial 语义:不管怎么重排序(编译器和处理器为了提高并行度),(单线程)程序的执行结果不会改变。

编译器、runtime 和处理器都必须遵守 as-if-serial 语义。

为了遵守 as-if-serial 语义,编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序,因为这种重排序会改变执行结果。

但是,如果操作之间不存在数据依赖关系,这些操作就可能被编译器和处理器重排序。

例如:

a=10;
b=200;
result=a*b;

其依赖关系如下图所示:

由于 a=10 和 b=200 之间不存在依赖关系,因此编译器或处理器可以将这两个操作进行重排,因此最终执行顺序可能有以下两种情况:

但无论哪种执行顺序,最终的结果都是对的。

正是因为 as-if-serial 的存在,我们在编写单线程的程序时会觉得好像它就是按代码的顺序执行的,这让我们可以不用关心重排的影响。


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