@sun.misc.Contended避免伪共享(false sharing)

转载自：http://www.myexception.cn/program/1630142.html

       Java8中使用sun.misc.Contended注解来避免伪共享(false sharing)。关于伪共享这个概念，可以先参照http://ifeve.com/falsesharing/

       伪共享的例子：

[java] view plain copy

1. public class VolatileLong {  
2.     volatile long v = 0L;  
3. }  

       如果有两个VolatileLong对象，会被load到同一个缓存行里面，如果一个线程要修改对象1，另一个线程同时要修改对象2，此时就要面对伪共享问题（core1对缓存行中对象1的修改，导致core2中同一缓存行失效，即缓存的对象2需要重新load）。

       jdk6中的解决办法：

[java] view plain copy

1. public class VolatileLong {  
2.     volatile long p0, p1, p2, p3, p4, p5, p6;  
3.     volatile long v = 0L;  
4.     volatile long q0, q1, q2, q3, q4, q5, q6;  
5. }  

       上面的方式也就是long padding来避免伪共享，使用无关数据来填充缓存行，使得两个VolatileLong对象不会load到同一个缓存行里面。无锁并发框架Disruptor正是采用的这种方式。

       long padding的解决办法不怎么优雅，并且在jdk7某个版本以后能会优化掉long padding，详细参考http://ifeve.com/false-sharing-java-7/。但是java8已经给出了官方的解决办法，就是sun.misc.Contended注解。

[java] view plain copy

1. // jdk8新特性，Contended注解避免false sharing  
2. // Restricted on user classpath  
3. // Unlock: -XX:-RestrictContended  
4. @sun.misc.Contended  
5. public class VolatileLong {  
6.     volatile long v = 0L;  
7. }  

       这里，JVM就不会将被Contended注解的两个VolatileLong对象load到同一个缓存行里面。要注意的是user classpath使用此注解默认是无效的，需要在jvm启动时设置-XX:-RestrictContended。（不太理解。。。经测试，自己应用程序的sun.misc.Contended注解的类需要-XX:-RestrictContended才能生效，是不是对jdk源码中的sun.misc.Contended不需要上述注解就可以生效了？）
       jdk8中有很多地方已经使用了sun.misc.Contended：
       java/util/concurrent/ConcurrentHashMap.java

[java] view plain copy

1. /** 
2.  * A padded cell for distributing counts.  Adapted from LongAdder 
3.  * and Striped64.  See their internal docs for explanation. 
4.  */  
5. @sun.misc.Contended static final class CounterCell {  
6.     volatile long value;  
7.     CounterCell(long x) { value = x; }  
8. }  

       java/util/concurrent/Exchanger.java

[java] view plain copy

1. /** 
2.  * Nodes hold partially exchanged data, plus other per-thread 
3.  * bookkeeping. Padded via @sun.misc.Contended to reduce memory 
4.  * contention. 
5.  */  
6. @sun.misc.Contended static final class Node {  
7.     int index;              // Arena index  
8.     int bound;              // Last recorded value of Exchanger.bound  
9.     int collides;           // Number of CAS failures at current bound  
10.     int hash;               // Pseudo-random for spins  
11.     Object item;            // This thread's current item  
12.     volatile Object match;  // Item provided by releasing thread  
13.     volatile Thread parked; // Set to this thread when parked, else null  
14. }