1.volatile的应用

1.1 volatile的定义及实现原理

定义：Java编程语言允许线程访问共享变量，为了确保共享变量的准确性好一致性，需要通过排它锁获取这个变量。

volatile实现原则：

（1）处理器缓存写到内存：锁总线；锁缓存

（2）一个处理器的缓存回写到内存会造成其他处理器的缓存无效

volatile使用优化：

由于很多主流处理器的高速缓存行是64字节的字节宽，若队列的头结点和尾节点都不足64字节，处理器会将他们读到同一个缓存行，在多个处理器下每个处理器都会缓存同样的头、尾节点，当一个处理器试图修改头节点，会将整个缓存行锁定，那么在缓存一致性机制的作用下，会导致其他的处理不能访问自己高速缓存中的尾节点，而队列的入列和出列操作需要不停的修改头尾节点，造成性能影响。因此在缓存行是64位字节宽的处理器，共享变量会频繁的读写的情况下，可以使用追加64字节提高编程的效率。

2.synchronized

可以利用synchronized可以锁定每个对象，具体一下3种：

（1）锁定普通同步方法，锁的是当前实例；

（2）锁定静态同步方法，或类，锁定的是当前类的Class对象；

（3）同步方法：锁定的是synchronized挂号中配置的对象。

2.1 Java对象头

synchronized用的锁是存在Java对象头里，普通对象用2个字宽，数组用3个字宽。以下以32位为例：

普通对象头 数组对象头

Mark Word默认保存对象的HashCode，分代年龄和锁标记。

Mark Word结构

2.2 锁的定义和对比

偏向锁：

在对象头和栈帧中的锁记录存储锁偏向线程的ID，以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行CAS加锁和解锁，只需要测试对象头中的Mark World里是否存储当前线程的偏向锁。

轻量级锁：

线程执行同步块之前，在当前线程的栈帧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，然后线程尝试使用CAS将对象头的Mark Word替换为指向锁记录的指针。

锁的比对