再次设置AtomicBoolean

Question

我正在使用一个AtomicBoolean来执行线程之间的volatile可见性。一个线程正在更新该值，另一个线程只在读取它。

假设当前值是true。现在假设写线程再次将其值设置为true：

final AtomicBoolean b = new AtomicBoolean(); // shared between threads

b.set(true);
// ... some time later
b.set(true);

在这个“虚拟”set(true)之后，当读取线程调用get()时会有性能损失吗？读取线程必须重新读取并缓存值吗？

如果是这样的话，写线程可能会这样做：

b.compareAndSet(false, true);

这样，读取线程只需对实际更改无效。

Answer 1

compareAndSet()

public final boolean compareAndSet(boolean expect, boolean update) {
    int e = expect ? 1 : 0;
    int u = update ? 1 : 0;
    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, e, u);
}

compareAndSwapInt()已经是本地的：

UNSAFE_ENTRY(jboolean, Unsafe_CompareAndSwapInt(JNIEnv *env, jobject unsafe, jobject obj, jlong offset, jint e, jint x))
  UnsafeWrapper("Unsafe_CompareAndSwapInt");
  oop p = JNIHandles::resolve(obj);
  jint* addr = (jint *) index_oop_from_field_offset_long(p, offset);
  return (jint)(Atomic::cmpxchg(x, addr, e)) == e;
UNSAFE_END

在JVM执行开始时的某个地方，Atomic::cmpxchg是已生成，如

  address generate_atomic_cmpxchg() {
    StubCodeMark mark(this, "StubRoutines", "atomic_cmpxchg");
    address start = __ pc();

    __ movl(rax, c_rarg2);
   if ( os::is_MP() ) __ lock();
    __ cmpxchgl(c_rarg0, Address(c_rarg1, 0));
    __ ret(0);

    return start;
  }

cmpxchgl()生成x86代码(它也有更长的遗留代码路径，因此我在这里不复制该代码)：

 InstructionMark im(this);
 prefix(adr, reg);
 emit_byte(0x0F);
 emit_byte(0xB1);
 emit_operand(reg, adr);

0F B1实际上是一个CMPXCHG操作。如果您检查上面的代码，if ( os::is_MP() ) __ lock();会在多处理器机器上发出一个LOCK前缀(让我跳过引用lock()，它只会发出一个F0字节)，因此几乎无处不在。

正如CMPXCHG文档所言：

此指令可与锁前缀一起使用，以允许以原子方式执行指令。为了简化到处理器总线的接口，目标操作数接收一个写周期，而不考虑比较的结果。如果比较失败，则返回目标操作数；否则，源操作数将写入目标。(处理器不会产生锁定的读，同时也会产生锁定的写。)

因此，在多处理器x86机器上，NOP也会进行写操作，从而影响缓存行.(重点是我补充的)

Answer 2

写和CAS都“触摸”了触发缓存行脏的高速缓存行。

然而，成本相对较低，在30-50 ns之间。

由于代码还没有运行10,000次，所以代码的成本可能要高得多。