一、volatile
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volatile的原理
在java中，被volatile声明的关键字，jvm会在翻译的时候在cpu指令前加入lock前缀，而这个lock前缀的指令会在多核处理器下引发两件事情。
- 将当前处理器的缓存行的数据写回到系统内存。
- 这个写回内存的操作会使在其他cpu里缓存了该内存地址的数据无效，若其他线程还要读取数据，则需要重新回到系统主存中取。
当然volatile的使用是有条件的： - 对变量的写操作不影响当前值
- 使用方法
public class CheesyCounter {
private volatile int value;
//读操作，没有synchronized，提高性能
public int getValue() {
return value;
}
//写操作，必须synchronized。因为x++不是原子操作
public synchronized int increment() {
return value++;
}
}
synchronized
synchronized一般被称为重量级锁。但是jdk1.6之后对它进行了许多优化，减少了获得锁和释放锁的性能消耗。
- java中synchronized加锁的三种形式
- 对于普通同步方法，锁的为当前实例对象
- 对于静态同步方法，锁的是当前类的Class对象
- 对于同步块内的方法，锁的为括号内配置的对象
public class ThreeLock {
//锁当前对象
synchronized public void print() {
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
//同步块锁当前对象
public void lock1() {
synchronized (this) {
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
//同步快锁当前类的Class对象
public void lock2() {
synchronized (ThreeLock.class) {
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
// 静态方法锁当前类的class对象
public synchronized static void lock3() {
}
}
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synchronized的原理
被synchronized修饰的对象，每个对象都有一个Monitor对象，获得锁时，调用monitorenter，退出锁时使用monitorexit。因为synchronized是可重入锁，我们可以理解为获得锁时，monitor++，退出锁时monitor--，当为0时，为无锁状态。
锁的升级与对比
java1.6 为了减少获得锁和释放锁的性能消耗，引入了偏向锁和轻量级锁，在jdk1.6中，锁一共有4种状态：无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态
- 偏向锁
HotSpotjvm的作者经过研究发现，大多数情况下，锁不仅不存在多线程竞争，而且总是由同
一线程多次获得，为了让线程获得锁的代价更低而引入了偏向锁。当一个线程访问同步块并
获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID，以后该线程在进入和退出
同步块时不需要进行CAS操作来加锁和解锁，只需简单地测试一下对象头的Mark Word里是否
存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功，表示线程已经获得了锁。如果测试失败，则需
要再测试一下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1（表示当前是偏向锁）：如果没有设置，则
使用CAS竞争锁；如果设置了，则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程。 - 轻量级锁
轻量级锁原理非常简单，如果持有锁的线程能在很短时间内释放锁资源，那么那些等待竞争锁的线程就不需要做内核态和用户态之间的切换进入阻塞挂起状态，它们只需要等一等（自旋），等持有锁的线程释放锁后即可立即获取锁，这样就避免用户线程和内核的切换的消耗。
线程在执行同步块之前，JVM会先在当前线程的栈桢中创建用于存储锁记录的空间，并
将对象头中的Mark Word复制到锁记录中，官方称为Displaced Mark Word。然后线程尝试使用
CAS将对象头中的Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失
败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁。 - 重量级锁
使用监视器锁来实现，底层调用的是操作系统的互斥锁(mutexLock)，系统检查到锁是重量级锁之后，会把等待想要获得锁的线程进行阻塞，被阻塞的线程不会消耗cup。但是阻塞或者唤醒一个线程时，都需要操作系统来帮忙，这就需要从用户态转换到内核态，而转换状态是需要消耗很多时间的，有可能比用户执行代码的时间还要长。
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