Java并发编程——伪共享和缓存行问题

在Java并发编程中，伪共享（False Sharing）和缓存行（Cache Line）是与多线程访问共享数据相关的两个重要概念。

伪共享指的是多个线程同时访问同一个缓存行中的不同变量或数据，其中至少一个线程对其中一个变量进行写操作。由于处理器缓存行的一致性协议要求缓存行中的数据在多个处理器间保持一致，因此当一个线程修改了一个变量并使得缓存行失效后，其他线程即使是访问其他变量也会受到影响。这种情况下，就会出现伪共享。伪共享会增加缓存一致性协议的开销，降低多线程访问性能。

缓存行是处理器中缓存的最小单位，通常为64字节（在不同处理器架构中可能有所不同）。当一个线程访问内存时，会将数据从主内存加载到缓存行中，并且在后续的操作中，只对缓存行进行读写，而不是直接访问主内存。这样可以有效提高访问速度。然而，当多个线程同时访问同一个缓存行中的不同变量时，由于缓存行的一致性要求，会导致其他线程的缓存行失效，从而降低性能。

为了避免伪共享和缓存行带来的性能问题，可以使用填充（Padding）的方式。填充是在变量之间插入一些无意义的字节，使得不同变量分布在不同的缓存行中，从而避免线程冲突。此外，还可以使用Java的@Contended注解来实现填充，具体使用方法可以参考Java 8的sun.misc.Contended类。

需要注意的是，伪共享和缓存行问题在不同的处理器架构和具体实现中表现和影响可能有所不同，因此在优化多线程应用时应该结合具体情况进行考虑和测试。