指令级并行特殊实现：字段拷贝至栈的作用相关咨询

相关实现代码 #

final long s0 = this.s0;
long s1 = this.s1;
final long result = s0 + s1;
s1 ^= s0;
this.s0 = Long.rotateLeft(s0, 24) ^ s1 ^ s1 << 16;
this.s1 = Long.rotateLeft(s1, 37);
return result;

你说的结论是完全成立的，这么设计的核心目的之一就是利用指令级并行提升执行效率，具体原因如下：

• 首先，类字段存储在堆内存中，属于多线程共享的可变状态，CPU执行时默认需要考虑其他线程修改该字段的可见性问题，直接操作类字段的话，所有计算指令都会强绑定字段的读取结果，无法做乱序执行优化。而拷贝到栈上的局部变量是线程私有数据，不存在被其他线程修改的可能，编译器和CPU都可以明确这些值的变更只会受当前执行流控制，自然切断了和外部其他操作的依赖关系。
• 其次看这段代码的逻辑，返回值result只和刚拷贝的s0、s1初始值有关，后续的状态更新运算（异或、循环移位、字段回写）和result的计算没有任何依赖链路。CPU的多发射、指令重排机制会自动识别这种无依赖的指令序列，完全可以在准备好result用于返回的同时，并行在后台执行剩余的状态更新操作，不需要等所有状态都写入完成再返回，充分压榨CPU的执行资源。

如果不做栈拷贝直接操作类字段，编译器无法随意优化字段读取次数，甚至可能需要额外插入内存屏障保证可见性，反而会引入不必要的依赖，彻底堵死指令级并行的优化空间。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sulljason