cpu缓存系统中是以缓存行（cache line）为单位存储的。目前主流的cpu cache的cache line大小都是64bytes。在多线程情况下，如果需要修改“共享同一个缓存行的变量”，就会无意中影响彼此的性能，这就是伪共享（false sharing）。
由于cpu的速度远远大于内存速度，所以cpu设计者们就给cpu加上了缓存(cpu cache)。 以免运算被内存速度拖累。（就像我们写代码把共享数据做cache不想被db存取速度拖累一样），cpu cache分成了三个级别：l1，l2，l3。级别越小越接近cpu, 所以速度也更快, 同时也代表着容量越小。
cpu获取数据回依次从l1，l2，l3中查找，如果都找不到则会直接向内存查找。
由于共享变量在cpu缓存中的存储是以缓存行为单位，一个缓存行可以存储多个变量（存满当前缓存行的字节数）；而cpu对缓存的修改又是以缓存行为最小单位的，那么就会出现上诉的伪共享问题。
cache line可以简单的理解为cpu cache中的最小缓存单位，今天的cpu不再是按字节访问内存，而是以64字节为单位的块(chunk)拿取，称为一个缓存行(cache line)。当你读一个特定的内存地址，整个缓存行将从主存换入缓存，并且访问同一个缓存行内的其它值的开销是很小的。
看如下代码示例：
表面上看，第二个循环工作量为第一个循环的1/16；但是执行时间是相差不大的，假设在内存规整的情况下，每16个int 占用4*16=64字节，正好一个缓存行，也就是说这两个循环访问内存的次数是一致的。导致耗时相差不大。
目前常用的缓存设计是n路组关联(n-way set associative cache)，他的原理是把一个缓存按照n个cache line作为一组（set），缓存按组划为等分。每个内存块能够被映射到相对应的set中的任意一个缓存行中。比如一个16路缓存，16个cache line作为一个set，每个内存块能够被映射到相对应的set
中的16个cacheline中的任意一个。一般地，具有一定相同低bit位地址的内存块将共享同一个set。
下图为一个2-way的cache。由图中可以看到main memory中的index0,2,4都映射在way0的不同cacheline中，index1,3,5都映射在way1的不同cacheline中。
多核cpu都有自己的专有缓存（一般为l1，l2），以及同一个cpu插槽之间的核共享的缓存（一般为l3）。不同核心的cpu缓存中难免会加载同样的数据，那么如何保证数据的一致性呢，就是mesi协议了。
在mesi协议中，每个cache line有4个状态，可用2个bit表示，它们分别是：
m(modified)：这行数据有效，数据被修改了，和内存中的数据不一致，数据只存在于本cache中；
e(exclusive)：这行数据有效，数据和内存中的数据一致，数据只存在于本cache中；
s(shared)：这行数据有效，数据和内存中的数据一致，数据存在于很多cache中；
i(invalid)：这行数据无效。
那么，假设有一个变量i=3（应该是包括变量i的缓存块，块大小为缓存行大小）；已经加载到多核（a,b,c）的缓存中，此时该缓存行的状态为s；此时其中的一个核a改变了变量i的值，那么在核a中的当前缓存行的状态将变为m，b,c核中的当前缓存行状态将变为i。如下图：
那么为什么会出现伪共享问题呢？上诉的情况再扩展一下，假设在多线程情况下，x，y两个共享变量在同一个缓存行中，核a修改变量x，会导致核b，核c中的x变量和y变量同时失效。
此时对于在核a上运行的线程，仅仅只是修改了了变量x，却导致同一个缓存行中的所有变量都无效，需要重新刷缓存（并不一定代表每次都要从内存中重新载入，也有可能是从其他cache中导入数据，具体的实现要看各个芯片厂商的实现了）。
假设此时在核b上运行的线程，正好想要修改变量y，那么就会出现相互竞争，相互失效的情况，这就是伪共享啦。
执行结果：
现在，我们将volatilelong中不使用的6个long变量注释掉，再次执行：
可以看到，两个程序逻辑完全一致，只是注释掉了几个没有使用到的变量，却导致性能相差很大。 我们知道一条缓存行有64字节, 而java程序的对象头固定占8字节(32位系统)或12字节(64位系统默认开启压缩, 不开压缩为16字节). 我们只需要填6个无用的长整型补上6*8=48字节, 让不同的volatilelong对象处于不同的缓存行, 就可以避免伪共享了(64位系统超过缓存行的64字节也无所谓,只要保证不同线程不要操作同一缓存行就可以)。这个办法叫做补齐(padding)。
java8中已经提供了官方的解决方案，java8中新增了一个注解：@sun.misc.contended。加上这个注解的类会自动补齐缓存行，需要注意的是此注解默认是无效的，需要在jvm启动时设置-xx:-restrictcontended才会生效。
运行结果：