Java代碼在編譯后會(huì)變成Java字節(jié)碼，字節(jié)碼被類加載器加載到JVM里，JVM執(zhí)行字節(jié)碼，最終需要轉(zhuǎn)換為匯編指令在CPU上執(zhí)行，Java中所使用的并發(fā)機(jī)制依賴于JVM的實(shí)現(xiàn)和CPU的指令。

volatile的應(yīng)用

在多線程并發(fā)編程中synchronized和volatile都扮演著重要的角色，volatile是輕量級(jí)的synchronized，它在多處理器開發(fā)中保證了共享變量的可見性。

可見性的意思是當(dāng)一個(gè)線程修改一個(gè)共享變量時(shí)，另外一個(gè)線程能讀到這個(gè)修改的值。

如果volatile變量修飾符使用恰當(dāng)?shù)脑挘萻ynchronized的使用和執(zhí)行成本更低，因?yàn)樗粫?huì)引起線程上下文的切換和調(diào)度。

volatile的定義與實(shí)現(xiàn)原理

Java編程語言允許線程訪問共享變量，為了確保共享變量能被準(zhǔn)確和一致地更新，線程應(yīng)該確保通過排他鎖單獨(dú)獲得這個(gè)變量。

Java語言提供了volatile，在某些情況下比鎖更加方便。如果一個(gè)字段被聲明成volatile，Java線程內(nèi)存模型確保所有線程看到這個(gè)變量的值是一致的。

一些CPU術(shù)語的定義：

java代碼中定義變量時(shí)使用volatile，JIT編譯器生成的匯編指令會(huì)多出一行，這行內(nèi)容中帶有 lock add1，

lock前綴的指令在多核處理器下會(huì)引發(fā)兩件事情：

1. 將當(dāng)前處理器緩存行的數(shù)據(jù)寫回到系統(tǒng)內(nèi)存
2. 這個(gè)寫回內(nèi)存的操作會(huì)使在其他CPU里緩存了該內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)無效（一個(gè)處理器的緩存回寫到內(nèi)存會(huì)導(dǎo)致其他處理器的緩存無效），這樣在下次訪問相同內(nèi)存地址時(shí)，強(qiáng)制執(zhí)行緩存行填充，處理器就能從緩存中得到最新的數(shù)據(jù)（為了提高處理速度，處理器不直接和內(nèi)存進(jìn)行通信，而是將系統(tǒng)內(nèi)存的數(shù)據(jù)讀到內(nèi)部緩存（L1,L2或其他）后再進(jìn)行操作）

volatile的使用優(yōu)化

著名的Java并發(fā)編程大師Doug Lea 在JDK7的并發(fā)包里新增一個(gè)隊(duì)列集合類LinkedTransferQueue，它在使用volatile變量時(shí)，用一種追加字節(jié)的方式來優(yōu)化隊(duì)列出隊(duì)和入隊(duì)的性能。

就是增加15個(gè)變量，再加上父類的value變量，一個(gè)對(duì)象的引用占用4字節(jié)，共64字節(jié)。一些處理器的高速緩存行是64個(gè)字節(jié)寬，這就意味著一個(gè)隊(duì)列的頭節(jié)點(diǎn)和尾節(jié)點(diǎn)不會(huì)在同一個(gè)緩存行。

當(dāng)然有些處理器的緩存行并非64字節(jié)寬，或者共享變量不會(huì)被頻繁地寫，java7就會(huì)智能的不使用這種追加字節(jié)的方式。（java8中我并未在LinkedTransferQueue中找到追加字節(jié)對(duì)應(yīng)的代碼，可能只在java7中有）

synchronized的實(shí)現(xiàn)原理與應(yīng)用

synchronized一直被稱為重量級(jí)鎖，但java1.6對(duì)它進(jìn)行了優(yōu)化，有些情況下它并不那么重了。

下面介紹java1.6中為了減少獲得鎖和釋放鎖帶來的性能消耗而引入的偏向鎖和輕量級(jí)鎖，以及鎖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和升級(jí)過程。

先來看下利用synchronized實(shí)現(xiàn)同步的基礎(chǔ)：Java中的每一個(gè)對(duì)象都可以作為鎖。

具體表現(xiàn)為一下三種形式：

• 對(duì)于普通同步方法，鎖是當(dāng)前實(shí)例對(duì)象
• 對(duì)于靜態(tài)同步方法，鎖是當(dāng)前類的Class對(duì)象
• 對(duì)于同步方法塊，鎖是synchronized括號(hào)里配置的對(duì)象

當(dāng)一個(gè)線程試圖訪問同步代碼塊時(shí)，它首先必須得到鎖，退出或拋出異常時(shí)必須釋放鎖。那么鎖到底存在哪里呢？鎖里面會(huì)存儲(chǔ)什么信息呢？

從JVM規(guī)范中可以看到synchronized在JVM里的實(shí)現(xiàn)原理，JVM基于進(jìn)入和退出Monitor對(duì)象來實(shí)現(xiàn)方法同步和代碼塊同步，但兩者的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不一樣。

代碼塊同步是使用monitorenter和monitorexit指令實(shí)現(xiàn)的，而方法同步是使用另外一種方式實(shí)現(xiàn)的，細(xì)節(jié)在JVM規(guī)范里并沒有詳細(xì)說明。但是，方法的同步同樣可以使用這兩個(gè)指令來實(shí)現(xiàn)。

monitorenter指令是在編譯后插入到同步代碼塊的開始位置，而monitorexit是插入到方法結(jié)束處和異常處，JVM要保證每個(gè)monitorenter必須有對(duì)應(yīng)的monitorexit與之配對(duì)。

任何對(duì)象都有一個(gè)monitor與之關(guān)聯(lián)，并且一個(gè)monitor被持有后，它將處于鎖定狀態(tài)。

線程執(zhí)行到monitorenter指令時(shí)，將會(huì)嘗試獲取對(duì)象所對(duì)應(yīng)的monitor的所有權(quán)，即嘗試獲得對(duì)象的鎖。

Java對(duì)象頭

synchronized用的鎖是存在Java對(duì)象頭里的。如果對(duì)象是數(shù)組類型，則虛擬機(jī)用3個(gè)字寬（Word）存儲(chǔ)對(duì)象頭，如果對(duì)象是非數(shù)組類型，則用2字寬存儲(chǔ)對(duì)象頭。

在32位虛擬機(jī)中，1字寬等于4字節(jié)，即32bit，Java對(duì)象頭的長(zhǎng)度如下所示：

Java對(duì)象頭里的Mark Word里默認(rèn)存儲(chǔ)對(duì)象的HashCode、分代年齡和鎖標(biāo)記位。

32位JVM的Mark Word的默認(rèn)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如下所示（Java對(duì)象頭的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）：

在運(yùn)行期間，Mark Word里存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)隨著鎖標(biāo)志位的變化而變化。

Mark Word可能變化為存儲(chǔ)以下4種數(shù)據(jù)，Mark Word的狀態(tài)變化如下所示：

在64位虛擬機(jī)下，Mark Word是64bit大小的，其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如下所示：

鎖的升級(jí)與對(duì)比

Java1.6為了減少獲得鎖和釋放鎖帶來的性能消耗，引入了"偏向鎖"和"輕量級(jí)鎖"，在Java1.6中，鎖一共有4種狀態(tài)，級(jí)別從低到高依次是：無鎖狀態(tài)、偏向鎖狀態(tài)、輕量級(jí)鎖狀態(tài)和重量級(jí)鎖狀態(tài)，這幾個(gè)狀態(tài)會(huì)隨著競(jìng)爭(zhēng)情況逐漸升級(jí)。

鎖可以升級(jí)但不能降級(jí)，意味著偏向鎖升級(jí)為輕量級(jí)鎖后不能再降級(jí)為偏向鎖。這種鎖升級(jí)卻不能降級(jí)的策略，目的是為了提高獲得鎖和釋放鎖的效率。

偏向鎖

HotSpot（Java虛擬機(jī)的一種實(shí)現(xiàn)）的作者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下，鎖不僅不存在多線程競(jìng)爭(zhēng)，而且總是由同一線程多次獲得，為了讓線程獲得鎖的代價(jià)更低而引入了偏向鎖。

當(dāng)一個(gè)線程訪問同步塊并獲得鎖時(shí)，會(huì)在對(duì)象頭和棧幀中的鎖記錄里存儲(chǔ)鎖偏向的線程ID，以后以后該線程在進(jìn)入和退出同步塊時(shí)不需要進(jìn)行CAS操作來加鎖和解鎖，只需要簡(jiǎn)單地測(cè)試一下對(duì)象頭的Mark Word里是否存儲(chǔ)著指向當(dāng)前線程的偏向鎖。

如果測(cè)試成功，表示線程已經(jīng)獲得了鎖。如果測(cè)試失敗，則需要再測(cè)試一下Mark Word中偏向鎖的標(biāo)識(shí)是否設(shè)置為1（表示當(dāng)前是偏向鎖）：如果沒有設(shè)置，則使用CAS競(jìng)爭(zhēng)鎖；如果設(shè)置了，則嘗試使用CAS將對(duì)象頭的偏向鎖指向當(dāng)前線程。

（1）偏向鎖的撤銷

偏向鎖使用了一種等到競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)才釋放鎖的機(jī)制，所以當(dāng)其他線程嘗試競(jìng)爭(zhēng)偏向鎖時(shí)，持有偏向鎖的線程才會(huì)釋放鎖。

偏向鎖的撤銷，需要等待全局安全點(diǎn)(在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上沒有正在執(zhí)行的字節(jié)碼)。

它會(huì)首先暫停擁有偏向鎖的線程，然后檢查持有偏向鎖的線程是否活著，如果線程不處于活動(dòng)狀態(tài)，則將對(duì)象頭設(shè)置成無鎖狀態(tài);如果線程仍然活著，擁有偏向鎖的棧會(huì)被執(zhí)行，遍歷偏向?qū)ο蟮逆i記錄，棧中的鎖記錄和對(duì)象頭的Mark Word要么重新偏向于其他線程，要么恢復(fù)到無鎖或者標(biāo)記對(duì)象不適合作為偏向鎖，最后喚醒暫停的線圖。下圖中的線程1演示了偏向鎖初始化的流程，線程2演示了偏向鎖撤銷的流程：

（2）關(guān)閉偏向鎖

編向鎖在java6和Java7里是默認(rèn)啟用的,但是它在應(yīng)用程序啟動(dòng)幾秒鐘之后才激活，

如有必要可以使用IVM參數(shù)來關(guān)閉延遲:-XX:BiasedLockingStartupDelay=0。

如果確定應(yīng)用程序里所有的鎖通常情況下處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，可以通過JVM參數(shù)關(guān)閉偏向鎖:-XX:-UseBiasedLocking=false，那么程序默認(rèn)會(huì)進(jìn)入輕量級(jí)鎖狀態(tài)。

輕量級(jí)鎖

（1）輕量級(jí)鎖加鎖

線程在執(zhí)行同步塊之前，JVM會(huì)先在當(dāng)前線程的棧楨中創(chuàng)建用于存儲(chǔ)鎖記錄的空間，并將對(duì)象頭中的 Mark Word 復(fù)制到鎖記錄中，官方稱為 Displaced Mark Word。然后線程嘗試使用CAS將對(duì)象頭中的Mark Word 替換為指向鎖記錄的指針。如果成功，當(dāng)前線程獲得鎖，如果失敗，表示其他線程競(jìng)爭(zhēng)鎖，當(dāng)前線程便嘗試使用自旋來獲取鎖。

（2）輕量級(jí)鎖解鎖

輕量級(jí)解鎖時(shí)，會(huì)使用原子的CAS操作將Displaced Mark Word 替換回到對(duì)象頭，如果成功，則表示沒有競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生。如果失敗，表示當(dāng)前鎖存在競(jìng)爭(zhēng)，鎖就會(huì)膨脹成重量級(jí)鎖。

下圖是兩個(gè)線程同時(shí)爭(zhēng)奪鎖，導(dǎo)致鎖膨脹的流程圖：

因?yàn)樽孕龝?huì)消耗CPU，為了避免無用的自旋(比如獲得鎖的線程被阻塞住了)，一旦鎖升級(jí)成重量級(jí)鎖，就不會(huì)再恢復(fù)到輕量級(jí)鎖狀態(tài)。

當(dāng)鎖處于這個(gè)狀態(tài)下，其他線程試圖獲聯(lián)鎖時(shí)，都會(huì)被阻塞住，當(dāng)持有鎖的線程釋放鎖之后會(huì)喚配這些線程，被喚醒的線程就會(huì)進(jìn)行新一輪的奪鎖之爭(zhēng)。

鎖的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

原子操作的實(shí)現(xiàn)原理

原子(atomic)本意是“不能被進(jìn)一步分割的最小粒子”，而原子操作(atomic operation)意為“不可被中斷的一個(gè)或一系列操作”。

在多處理器上實(shí)現(xiàn)原子操作就變得有點(diǎn)復(fù)雜。讓我們一起來聊一聊在Intel處理器和Java里是如何實(shí)現(xiàn)原子操作的。

術(shù)語定義

在了解原子操作的實(shí)現(xiàn)原理前，先要了解一下相關(guān)的術(shù)語，如下所示：

處理器如何實(shí)現(xiàn)原子操作

32位IA-32處理器使用基于對(duì)緩存加鎖或總線加鎖的方式來實(shí)現(xiàn)多處理器之間的原子操作。首先處理器會(huì)自動(dòng)保證基本的內(nèi)存操作的原子性。

處理器保證從系統(tǒng)內(nèi)存中讀取或者寫入一個(gè)字節(jié)是原子的，意思是當(dāng)一個(gè)處理器讀取一個(gè)字節(jié)時(shí)，其他處理器不能訪問這個(gè)字節(jié)的內(nèi)存地址。

Pentium 6和最新的處理器能自動(dòng)保證單處理器對(duì)同一個(gè)緩存行里進(jìn)行16/32/64位的操作是原子的，但是復(fù)雜的內(nèi)存操作處理器是不能自動(dòng)保證其原子性的，比如跨總線寬度、跨多個(gè)緩存行和跨頁表的訪問。但是，處理器提供總線鎖定和緩存鎖定兩個(gè)機(jī)制來保證復(fù)雜內(nèi)存操作的原子性。

（1）使用總線鎖保證原子性

第一個(gè)機(jī)制是通過總線鎖保證原子性。如果多個(gè)處理器同時(shí)對(duì)共享變量進(jìn)行讀改寫操作(i++就是經(jīng)典的讀改寫操作)，那么共享變量就會(huì)被多個(gè)處理器同時(shí)進(jìn)行操作，這樣讀改寫操作就不是原子的，作完之后共享變量的值會(huì)和期望的不一致。

舉個(gè)例子，如果i=1，我們進(jìn)行兩次i+操作，我們期望的結(jié)果是3，但是有可能結(jié)果是2，如下圖所示：

原因可能是多個(gè)處理器同時(shí)從各自的緩存中讀取變量i，分別進(jìn)行加1操作，然后分別寫入系統(tǒng)內(nèi)存中。那么，想要保證讀改寫共享變量的操作是原子的，就必須保證CPU1讀改寫共享變量的時(shí)候，CPU2不能操作緩存了該共享變量?jī)?nèi)存地址的緩存。

處理器使用總線鎖就是來解決這個(gè)問題的。所謂總線鎖就是使用處理器提供的一個(gè)LOCK#信號(hào)，當(dāng)一個(gè)處理器在總線上輸出此信號(hào)時(shí)，其他處理器的請(qǐng)求將被阻塞住，那么該處理器可以獨(dú)占共享內(nèi)存。

（2）使用緩存鎖保證原子性

第二個(gè)機(jī)制是通過緩存鎖定來保證原子性。在同一時(shí)刻，我們只需保證對(duì)某個(gè)內(nèi)存地址的操作是原子性即可，但總線鎖定把CPU和內(nèi)存之間的通信鎖住了，這使得鎖定期間，其他處理器不能操作其他內(nèi)存地址的數(shù)據(jù)，所以總線鎖定的開銷比較大，目前處理器在某些場(chǎng)合下使用緩存鎖定代替總線鎖定來進(jìn)行優(yōu)化。

頻繁使用的內(nèi)存會(huì)緩存在處理器的L1、L2和L3高速緩存里，那么原子操作就可以直接在處理器內(nèi)部緩存中進(jìn)行，并不需要聲明總線鎖，在Pentium6和目前的處理器中可以使用“緩存鎖定”的方式來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的原子性。所謂“緩存鎖定”是指內(nèi)存區(qū)域如果被緩存在處理器的緩存行中，并且在Lock操作期間被鎖定，那么當(dāng)它執(zhí)行鎖操作回寫到內(nèi)存時(shí)，處理器不在總線上聲言LOCK#信號(hào)，而是修改內(nèi)部的內(nèi)存地址，并允許它的緩存一致性機(jī)制來保證操作的原子性，因?yàn)榫彺嬉恢滦詸C(jī)制會(huì)阻止同時(shí)修改由兩個(gè)以上處理器緩存的內(nèi)存區(qū)域數(shù)據(jù)，當(dāng)其他處理器回寫已被鎖定的緩存行的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)使緩存行無效，在如圖2-3所示的例子中，當(dāng)CPU1修改緩存行中的i時(shí)使用了緩存鎖定，那么CPU2就不能同時(shí)緩存i的緩存行。 

但是有兩種情況下處理器不會(huì)使用緩存鎖定：

• 當(dāng)操作的數(shù)據(jù)不能被緩存在處理器內(nèi)部，或操作的數(shù)據(jù)跨多個(gè)緩存行(cache line)時(shí)，則處理器會(huì)調(diào)用總線鎖定。
• 有些處理器不支持緩存鎖定。對(duì)于Intel 486和Pentium 處理器，就算鎖定的內(nèi)存區(qū)域在處理器的緩存行中也會(huì)調(diào)用總線鎖定。
• 針對(duì)以上兩個(gè)機(jī)制、我們通過Intel處理器提供了很多Lock前綴的指今來實(shí)現(xiàn)。
• 例如，位測(cè)試和修改指令:BTS、BTR、BTC；交換指令XADD、CMPXCHG，以及其他一些操作數(shù)和邏輯指令(如ADD、OR)等，被這些指令操作的內(nèi)存區(qū)域就會(huì)加鎖，導(dǎo)致其他處理器不能同時(shí)訪問它。

Java 如何實(shí)現(xiàn)原子操作

在Java中可以通過鎖和循環(huán)CAS的方式來實(shí)現(xiàn)原子操作。

使用循環(huán)CAS實(shí)現(xiàn)原子操作

IVM 中的CAS操作正是利用了處理器提供的CMPXCHG指令實(shí)現(xiàn)的。

自旋CAS實(shí)現(xiàn)的基本思路就是循環(huán)進(jìn)行CAS操作直到成功為止，以下代碼實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于CAS線程安全的計(jì)數(shù)器方法safeCount和一個(gè)非線程安全的計(jì)數(shù)器count。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Counter {
    private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
    private int i = 0;

    public static void main(String[] args) {
        final Counter cas = new Counter();
        List<Thread> ts = new ArrayList<Thread>(600);
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int j = 0; j < 100; j++) {
            Thread t = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                        cas.count();
                        cas.safeCount();
                    }
                }
            });
            ts.add(t);
        }

        for (Thread t : ts) {
            t.start();
        }
        
        // 等待所有線程執(zhí)行完成
        for (Thread t : ts) {
            try {
                t.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println(cas.i);
        System.out.println(cas.atomicInteger.get());
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
    }

    /**
     * 使用CAS實(shí)現(xiàn)線程安全計(jì)數(shù)器
     */
    private void safeCount() {
        for (; ; ) {
            int i = atomicInteger.get();
            boolean suc = atomicInteger.compareAndSet(i, ++i);
            if (suc) {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 非線程安全計(jì)數(shù)器
     */
    private void count() {
        i++;
    }

}

打?。?/p>

767343

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從 Java1.5 開始，JDK的并發(fā)包里提供了一些類來支持原子操作，如AtomicBoolean(用原子方式更新的 boolean值)、AtomicInteger(用原子方式更新的int值)和AtomicLong(用原子方式更新的long值)。

這些原子包裝類還提供了有用的工具方法，比如以原子的方式將當(dāng)前值自增1和自減1。

CAS實(shí)現(xiàn)原子操作的三大問題

在Java并發(fā)包中有一些并發(fā)框架也使用了自旋CAS的方式來實(shí)現(xiàn)原子操作，比如LinkedTransferQueue 類的 Xfer 方法。CAS雖然很高效地解決了原子操作，但是CAS仍然存在三大問題：ABA問題、循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)開銷大、只能保證一個(gè)共享變量的原子操作。

• ABA問題。
• 因?yàn)镃AS需要在操作值的時(shí)候，檢查值有沒有發(fā)生變化，如果沒有發(fā)生變化則更新，但是如果一個(gè)值原來是A，變成了B，又變成了A，那么使用CAS進(jìn)行檢查時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)它的值沒有發(fā)生變化，但是實(shí)際上卻變化了。
• ABA問題的解決思路就是使用版本號(hào)。在變量前面追加上版本號(hào)，每次變量更新的時(shí)候把版本號(hào)加1，那么A→B→A就會(huì)變成1A→2B→3A。從Java1.5開始，JDK的Atomic包里提供了一個(gè)類AtomicStampedReference來解決 ABA問題。
• 這個(gè)類的compareAndSet方法的作用是首先檢查當(dāng)前引用是否等于預(yù)期引用，并且檢查當(dāng)前標(biāo)志是否等于預(yù)期標(biāo)志，如果全部相等，則以原子方式將該引用和該標(biāo)志的值設(shè)置為給定的更新值。

    /**
     * Atomically sets the value of both the reference and stamp
     * to the given update values if the
     * current reference is {@code ==} to the expected reference
     * and the current stamp is equal to the expected stamp.
     *
     * @param expectedReference the expected value of the reference
     * @param newReference the new value for the reference
     * @param expectedStamp the expected value of the stamp
     * @param newStamp the new value for the stamp
     * @return {@code true} if successful
     */
    public boolean compareAndSet(V   expectedReference, // 預(yù)期引用
                                 V   newReference, // 更新后的引用
                                 int expectedStamp, // 預(yù)期標(biāo)志
                                 int newStamp) { // 更新后的標(biāo)志
        Pair<V> current = pair;
        return
            expectedReference == current.reference &&
            expectedStamp == current.stamp &&
            ((newReference == current.reference &&
              newStamp == current.stamp) ||
             casPair(current, Pair.of(newReference, newStamp)));
    }

• 循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)開銷大。
• 自旋CAS如果長(zhǎng)時(shí)間不成功，會(huì)給CPU帶來非常大的執(zhí)行開銷。如果JVM能支持處理器提供的pause指令，那么效率會(huì)有一定的提升。
• pause指令有兩個(gè)作用：第一，它可以延遲流水線執(zhí)行指令(de-pipeline)，使 CPU不會(huì)消耗過多的執(zhí)行資源延遲的時(shí)間取決于具體實(shí)現(xiàn)的版本，在一些處理器上延遲時(shí)間是零；第二，它可以避免在退出循環(huán)的時(shí)候因內(nèi)存順序沖突(MemoryOrder Violation)而引起CPU流水線被清空(CPU Pipeline Flush)，從而提高CPU的執(zhí)行效率。
• 只能保證一個(gè)共享變量的原子操作。
• 當(dāng)對(duì)一個(gè)共享變量執(zhí)行操作時(shí)，我們可以使用循環(huán)CAS的方式來保證原子操作，但是對(duì)多個(gè)共享變量操作時(shí)，循環(huán)CAS就無法保證操作的原子性，這個(gè)時(shí)候就可以用鎖。還有一個(gè)取巧的辦法，就是把多個(gè)共享變量合并成一個(gè)共享變量來操作。比如，有兩個(gè)共享變量i=2,j=a，合并一下ij=2a，然后用CAS來操作ij。從Java1.5開始，JDK提供了AtomicReference類來保證引用對(duì)象之間的原子性，就可以把多個(gè)變量放在一個(gè)對(duì)象里來進(jìn)行CAS操作。

使用鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)原子操作

鎖機(jī)制保證了只有獲得鎖的線程才能夠操作鎖定的內(nèi)存區(qū)域。JVM內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了很多種鎖機(jī)制，有偏向鎖、輕量級(jí)鎖和互斥鎖。

有意思的是除了偏向鎖，JVM實(shí)現(xiàn)鎖的方式都用了循環(huán)CAS，即當(dāng)一個(gè)線程想進(jìn)人同步塊的時(shí)候使用循環(huán)CAS的方式來獲取鎖，當(dāng)它退出同步塊的時(shí)候使用循環(huán)CAS釋放鎖。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。