并发bug之源（一）中，如何解决可见性问题？
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本文共计3805个文字，预计阅读时间需要16分钟。
CPU三级缓存+关注可见性，这件事儿还得从计算机的组成开始说起，我们都知道，计算机由CPU、内存、硬盘、显卡、外设等几部分组成。对于程序员来说，编写代码主要关注CPU和内存这两部分。
CPU三级缓存要聊可见性，这事儿还得从计算机的组成开始说起，我们都知道，计算机由CPU、内存、磁盘、显卡、外设等几部分组成，对于我们程序员而言，写代码主要关注CPU和内存两部分。放几张马士兵老师的图：
再说CPU，众所周知，CPU同一时间点，只能执行一个线程，多个线程之间通过争抢CPU资源获得执行权，实现一种伪并发的效果。但这其实说的是上古CPU，那种单核CPU。现在的CPU，其实都是多核了。准确的说法，应该是一个核在同一时间点，只能执行一个线程。（题外话，这句话其实现在来说依然过时了，英特尔公司研发出的“超线程技术”，把一个物理核心模拟成两个逻辑核心，允许在每个内核上运行多个线程，就是我们常听到的什么4核8线程，8核16线程CPU。还有最新的大小核架构，这里不展开了）
CPU的运行速度是非常非常快的，大约是内存的100倍。什么意思呢？如果CPU的一个计算单元，去访问寄存器需要1ns，那么访问内存，就需要100ns。而且根据摩尔定律，CPU的速度每18个月就会翻倍，相当于每年增⻓ 60% 左右，内存的速度当然也会不断增⻓，但是增⻓的速度远小于 CPU，平均每年只增长7%左右。于是，CPU与内存性能的差距不断拉大。
如果我们访问内存中的一个数据A，那么很有可能接下来会再次访问到这个数据A，这叫时间局部性原理。
我们上面说CPU比内存速度要快太多了，要是CPU每次都是去内存取数据A，其实有99%的时间是等待浪费了。
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CPU三级缓存+关注可见性，这件事儿还得从计算机的组成开始说起，我们都知道，计算机由CPU、内存、硬盘、显卡、外设等几部分组成。对于程序员来说，编写代码主要关注CPU和内存这两部分。
CPU三级缓存要聊可见性，这事儿还得从计算机的组成开始说起，我们都知道，计算机由CPU、内存、磁盘、显卡、外设等几部分组成，对于我们程序员而言，写代码主要关注CPU和内存两部分。放几张马士兵老师的图：
再说CPU，众所周知，CPU同一时间点，只能执行一个线程，多个线程之间通过争抢CPU资源获得执行权，实现一种伪并发的效果。但这其实说的是上古CPU，那种单核CPU。现在的CPU，其实都是多核了。准确的说法，应该是一个核在同一时间点，只能执行一个线程。（题外话，这句话其实现在来说依然过时了，英特尔公司研发出的“超线程技术”，把一个物理核心模拟成两个逻辑核心，允许在每个内核上运行多个线程，就是我们常听到的什么4核8线程，8核16线程CPU。还有最新的大小核架构，这里不展开了）
CPU的运行速度是非常非常快的，大约是内存的100倍。什么意思呢？如果CPU的一个计算单元，去访问寄存器需要1ns，那么访问内存，就需要100ns。而且根据摩尔定律，CPU的速度每18个月就会翻倍，相当于每年增⻓ 60% 左右，内存的速度当然也会不断增⻓，但是增⻓的速度远小于 CPU，平均每年只增长7%左右。于是，CPU与内存性能的差距不断拉大。
如果我们访问内存中的一个数据A，那么很有可能接下来会再次访问到这个数据A，这叫时间局部性原理。
我们上面说CPU比内存速度要快太多了，要是CPU每次都是去内存取数据A，其实有99%的时间是等待浪费了。