关于从5个方面让你真正了解Java内存模型的思考

关于从5个方面让你真正了解Java内存模型的思考

思考文章《 从5个方面让你真正了解Java内存模型》

1. L1Cache与L2Cache， L3Cache的区别没有明确出来
2. L1Cache在线程中的情况没有明确
3. 缓存带来的一致性问题，原因在于不同的线程有不同的缓存，各自之间独立，对共享数据操作所带来的数据一致性问题
   ，这个观点赞成
4. 为什么需要缓存
5. 一级缓存与二级缓存的区别
6. 什么样的数据才可以使用缓存， 什么样的不能
7. 缓存的效果如何，缓存的数据什么时候被清空

think

1. L1Cache与L2Cache， L3Cache的区别没有明确出来

这个题与题5. 一级缓存与二级缓存的区别 一起

这里其实可以解决一个问题，就是为什么会有L1,L2,L3Cache级别缓存，

原因在于L1级缓存可能存储不了那么多数据，需要L2Cache进行扩容，

实际上也是，如果在L1Cache级缓存中查询不到，就会到L2Cache缓存中查找，

如果在L2Cahce中查找不到，就会到L3Cache中查找，在没有，直接上主内存了。

L1, L2, L3的区别

L1, L2 Cache都是CPU专有（私有）， L3Cache是多个CPU共享。

L1, 大小为几十--几百KB, 访问时间5-10ns

L2, 大小为几百KB--几MB, 访问时间40-60ns

L3, 大小为几百MB--几GB, 访问时间100-150ns

其他的

寄存器， 大小为几十--几百B, 访问时间1ns

内存， 大小为几百GB--几TB, 访问时间3-15ms

为了L1Cache存储不了这么多数据？

回答这个问题之前，先了解L1Cahe中存储的数据是什么， 一般来说，有两种，指令缓存，数据缓存。
我这里说的是数据缓存，这里数据一般不直接存储数据，而是存储的是内存的地址映射(地址),
如果存储多了，CPU到L1Cache中查找数据速度就会变得很慢，此时设计L1Cache缓存的目的就不存在了。

4. 为什么需要缓存

在计算机存储体系中，缓存的存在，是为了加快数据的读取与写入（交互）, 毕竟CPU与主内交互时间比较长，
因为他们需要经过系统总线(system bus)， 而在CPU中搭建一个缓存，CPU就可以直接与缓存进行交互，
节省了时间。

5. 一级缓存与二级缓存的区别

这里主要关注Mybatis的一级缓存与二级缓存的实现

mybatis的的一级缓存是SqlSession级别的缓存，一级缓存缓存的是对象，
当SqlSession提交、关闭以及其他的更新数据库的操作发生后，一级缓存就会清空。
二级缓存是SqlSessionFactory级别的缓存，同一个SqlSessionFactory产生的SqlSession
都共享一个二级缓存，二级缓存中存储的是数据，当命中二级缓存时，通过存储的数据构造对象返回。
查询数据的时候，查询的流程是二级缓存>一级缓存>数据库。

6. 什么样的数据才可以使用缓存， 什么样的不能

可缓存数据：经常查询并且不经常改变的，并且的数据的正确与否对最终结果影响不大的
不可缓存数据： 经常改变的数据，数据的正确与否对最终结果影响很大的。

7. 缓存的效果如何，缓存的数据什么时候被清空

缓存的效果显而易见，就是加快访问数据，缓存的数据是存储到缓存器中的，系统断电就会清空。
所以这里对缓存数据库的看法就是，缓存永远就是缓存，如果将其看做数据库使用，一定要考虑数据丢失的情况。

8. 缓存的图形

缓存

appendix

cache分成三类，

• 1 直接映射高速缓存，这个简单，即每个组只有一个line，选中组之后不需要和组中的每个line比对，因为只有一个line。
• 2 组相联高速缓存，这个就是我们前面介绍的cache。 S个组，每个组E个line。
• 3 全相联高速缓存，这个简单，只有一个组，就是全相联。不用hash来确定组，直接挨个比对高位地址，来确定是否命中。可以想见这种方式不适合大的缓存

Cache 概述

数据移动到Cache

cache分成多个组，每个组分成多个行，linesize是cache的基本单位，从主存向cache迁移数据都是
按照linesize为单位替换的。比如linesize为32Byte，那么迁移必须一次迁移32Byte到cache。
这个linesize比较容易理解，想想我们前面书的例子，我们从书架往书桌搬书必须以书为单位，
肯定不能把书撕了以页为单位。书就是linesize。当然了现实生活中每本书页数不同，
但是同个cache的linesize总是相同的。

Cache 结构

Cache 结构

引用

1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/37749443
2. https://www.jianshu.com/p/201d0c93fc5c?utm_source=tuicool&utm_medium=referral
3. https://zhuanlan.zhihu.com/p/80305146

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