java - JMM(Java内存模型介绍)及解决线程同步问题

1. 线程间同步问题

堆空间中的对象是线程共享的，可以理解为存在主内存中，多个java线程操作同一个堆中对象，会产生线程同步问题。
原因是JVM不允许工作线程直接操作主内存，只允许从主内存中将操作数据拷贝到各自线程的工作内存中，工作内存只对当前线程可见，当有多个线程同时修改同一个对象后，最后写入主内存中就会造成结果不一致情况。

2. 如何解决

1. synchronized
   synchronized使用的是监视器锁（Monitor），本质是依赖于底层的操作系统的Mutex Lock（互斥锁）来实现的。
   互斥锁：用于保护临界区，确保同一时间只有一个线程访问数据。对共享资源的访问，先对互斥量进行加锁，如果互斥量已经上锁，调用线程会阻塞，直到互斥量被解锁。在完成了对共享资源的访问后，要对互斥量进行解锁。

由于Java的线程是映射到操作系统的原生线程之上的，如果要阻塞或唤醒一条线程，都需要操作系统来帮忙完成，这就需要从用户态转换到核心态中，因此状态转换需要耗费很多的处理器时间。所以synchronized是Java语言中的一个重量级操作。在JDK1.6中，虚拟机进行了一些优化，譬如在通知操作系统阻塞线程之前加入一段自旋等待过程，避免频繁地切入到核心态中：

synchronized与java.util.concurrent包中的ReentrantLock相比，由于JDK1.6中加入了针对锁的优化措施（见后面），使得synchronized与ReentrantLock的性能基本持平。ReentrantLock只是提供了synchronized更丰富的功能，而不一定有更优的性能，所以在synchronized能实现需求的情况下，优先考虑使用synchronized来进行同步。

参考

1. JMM和底层实现原理
2. Java synchronized原理总结