java - 在64位JVM上是双原子的读写吗？

Question

我正在对 Java 代码的正确同步进行一些研究，并且遇到了多个声明 double 和长整型的读/写不是原子的实例。

所以我写了一个简单的基准测试，发现 double 通常更快(快了一点)，我唯一一次注意到很大的差异是当我在代码中出现错误并且我在 double 和 float 之间来回转换(保留为第三个测试用例)时。一旦数学是纯 double 或纯浮点，基准几乎完全相同。 (Java 1.8，64 位 Oracle JVM)

但是，我了解到 double 和长读取和写入不是原子的，而是被 JVM 视为 2 个 32 位读取和写入。

难道我不应该期待性能差异吗？

public class Benchmark
{
   static double loopDouble (double aAddValue)
   {
      double tResult = 0.0;
      while (tResult < 10000000.0)
      {
         tResult += aAddValue;
      }

      return tResult;
   }

   static double loopFloat (float aAddValue)
   {
      double tResult = 0.0;
      while (tResult < 10000000.0)
      {
         tResult += aAddValue;
      }

      return tResult;
   }

   static float loopFloatFloat (float aAddValue)
   {
      float tResult = 0.0f;
      while (tResult < 10000000.0f)
      {
         tResult += aAddValue;
      }

      return tResult;
   }

   static double loopInt (int aAddValue)
   {
      double tResult = 0.0;
      while (tResult < 10000000.0)
      {
         tResult += aAddValue;
      }

      return tResult;
   }

   public static void main(String[] args)
   {

      long doubleTimeNs = - System.nanoTime();
      loopDouble(1.0);
      doubleTimeNs += System.nanoTime();

      long floatTimeNs = - System.nanoTime();
      loopFloat(1.0f);
      floatTimeNs += System.nanoTime();

      long floatfloatTimeNs = - System.nanoTime();
      loopFloatFloat(1.0f);
      floatfloatTimeNs += System.nanoTime();

      long intTimeNs = -System.nanoTime();
      loopInt(1);
      intTimeNs += System.nanoTime();

      long doubleTime2Ns = - System.nanoTime();
      loopDouble(1.0);
      doubleTime2Ns += System.nanoTime();

      System.out.println("Double: " + doubleTimeNs + " (" + doubleTime2Ns + ") "+ " Float: " + floatTimeNs + " Float-float: " + floatfloatTimeNs +  " Int: " + intTimeNs);
   }
}



Double: 23944257 (23736683)  Float: 24220307 Float-float: 24134056 Int: 25745599

Answer 1

凯利·丹尼 (Kelly Denehy) 指出。 JLS section 17.7

“出于 Java 编程语言内存模型的目的，对非 volatile long 或 double 值的单次写入被视为两次单独的写入:每个 32 位一半写入一次。这可能会导致线程看到一次写入中的 64 位值的前 32 位，以及另一次写入中的第二个 32 位。

volatile 长整型和 double 值的写入和读取始终是原子的。

引用的写入和读取始终是原子的，无论它们是实现为 32 位还是 64 位值。 ”