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Cache Line可以简单的理解为CPU Cache中的最小缓存单位。目前主流的CPU Cache的Cache Line大小都是64Bytes。假设我们有一个512字节的一级缓存#xff0c;那么按照64B的缓存单位大小来算#xff0c;这个一级缓存所能存放的缓存个数就是512/64 8个。具体参见下…分析回答
Cache Line可以简单的理解为CPU Cache中的最小缓存单位。目前主流的CPU Cache的Cache Line大小都是64Bytes。假设我们有一个512字节的一级缓存那么按照64B的缓存单位大小来算这个一级缓存所能存放的缓存个数就是512/64 8个。具体参见下图 代码示例
public class CacheLine {private static class T {public volatile long x 0L;//long类型占据8个字节}public static T[] arr new T[2];static {arr[0] new T();arr[1] new T();//两个数组紧挨着保证在内存中也是挨在一起的}public static void main(String[] args) throws Exception{Thread t1 new Thread(() - {for (long i 0; i10000000L; i) {arr[0].x i;//修改一千万次}});Thread t2 new Thread(() - {for (long i 0; i10000000L; i) {arr[1].x i;//修改一千万次}});final long start System.currentTimeMillis();t1.start();t2.start();t1.join();//让t1线程先执行完t2.join();//让t2线程执行完System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);//join 保证主线程的这段代码最后执行}
}
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执行结果为 300ms左右 上面代码中 arr[0] 和 arr[1]会在同一个cache line中而每个cache line 是cpu 读入的最基本单位在我们使用vaolatile 之后线程t1对x的1000000万次修改都要刷新内存通知t2而同样t2对x的修改也要告诉t1。这样就会存在频繁的cache line 和内存的刷新读取。如果我们将 对x的修饰的valitile去掉执行结果为10ms左右\
使用缓存行对其的方式代码示例
public class CacheLine {private static class parent {public volatile long p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7;//创建七个long 基本数据类型的成员变量占据56个字节}private static class T extends parent{public volatile long x 0L;//long类型占据8个字节}public static T[] arr new T[2];static {arr[0] new T();arr[1] new T();//两个数组紧挨着保证在内存中也是挨在一起的}public static void main(String[] args) throws Exception{Thread t1 new Thread(() - {for (long i 0; i10000000L; i) {arr[0].x i;//修改一千万次}});Thread t2 new Thread(() - {for (long i 0; i10000000L; i) {arr[1].x i;//修改一千万次}});final long start System.currentTimeMillis();t1.start();t2.start();t1.join();//让t1线程先执行完t2.join();//让t2线程执行完System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);//join 保证主线程的这段代码最后执行}
}
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执行结果为 100ms左右 现成t1一次读入x 包括p1p2p3p4p5p6p7的所有变量64个字节刚好占据一个缓存行线程t2 也是如此所以他们对变量x的修改都不用刷新内存通知对方提高了性能。 为什么这里不包括对象头的那部分呢因为对相头不是使用的部分不会读入缓存我们用到的只是成员变量 总结为cpu对于内存的读入到缓存的数据是按照缓存行的大小64k来读取的。
反思扩展
cache 是为了进一步提升计算机性能引入的存储结构cache和内存的最小的传输单位是cache line因为每个物理core有自己独享的L1、L2 cache并且一个cache line可能存在多个cache中所以就出现了MESI协议保证cache line的一致性。 进而又引入了cache line的伪共享的问题为了进一步降低cache line伪共享所带来的的消耗我们应该尽量避免多个线程同时修改的不同变量在同一个cache line中。虽然真实业务场景中cache line的消耗占比可能会被弱化很多但是追求极致的程序猿们又怎么能放过这样一个无意义的消耗呢 喵呜面试助手一站式解决面试问题你可以搜索微信小程序 [喵呜面试助手] 或关注 [喵呜刷题] - 面试助手 免费刷题。如有好的面试知识或技巧期待您的共享
