資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：當一個線程持有重量級鎖時，另外一個線程就會被直接踢到同步隊列中等待。
java代碼先編譯成字節碼，字節碼最后編譯成cpu指令，因此Java的多線程實現最終依賴于jvm和cpu的實現
synchronized和volatile我們先來討論一下volatile關鍵字的作用以及實現機制，每個線程看到的用volatile修飾的變量的值都是最新的，更深入的解釋就涉及到Java的內存模型了，我們知道Java將內存分為主內存和線程私有內存，所有的全局變量都在主內存中，每個線程使用變量時都會從主內存中讀取變量，然后放到各自線程的私有內存中，這樣線程使用變量時就不用每次都去讀取主內存了，當然這也產生了一個問題，如果線程修改了變量值，但是修改的值沒有及時地同步到主內存中，那么其他線程看到的變量值仍然是未修改之前的值，這就產生了并發問題，而當這個變量用volatile修飾后，每次線程都會從主內存中讀取變量值，也就是說拋棄了線程私有內存中的變量值，而線程每次修改變量后，就會將修改后的值同步到主內存中去。
理論上volatile就是這么實現滴，但是volatile最終會被編譯成機器指令，所以volatile這種機制也需要相關的機器指令支持，學習過計算機組成原理的同學們都知道計算機在cpu和主內存直接有一個cache緩存，是不是和Java模型很類似，當然還不一樣，其實volatile最終使用了cpu緩存一致性也就是說將緩存中的內容立刻更新到主內存中去，同時將其他緩存中的值置為無效。如果大家有探索精神可以看看看看volatile被編程為的匯編代碼，就會發現volatile是用Lock信號實現地。
下面我們再來說說synchronized關鍵字，學習過Java的同學應該都知道這個關鍵字是用來實現多線程同步的，synchronized的具體用法這里就不介紹了，我們來聊下這個關鍵字的具體實現，看過Java并發的同學都會發現synchronized被稱為重量級鎖，怎么理解這個重量級的概念那？反正我的理解是加鎖解鎖耗費地時間多，導致并發度比較低唄，但是隨著JDK版本的升級，synchronized的性能和并發庫中Lock的性能基本持平。好了言歸正傳，synchronized的具體實現不知道同學們了解多少，我想大部分人應該能說出synchronized由一個同步隊列和對象監視器實現，線程進入同步塊時，先獲取監視器如果成功就進入同步塊，如果不成功就進入同步隊列等待另外一個線程從同步塊退出，沒錯這就是synchronized的實現，如果你只知道這些說明你了解的還不夠深入，因為你還需要知道偏向鎖、輕量級鎖和synchronized的關系，在這里我就拋磚引玉先說說我自己的理解吧，我們都知道一個Java對象有三部分組成，對象頭，實體部分，對齊填充部分，這個對象頭就是實現synchronized的關鍵，在比較老的JDK版本中，一個線程進入同步代碼塊時就要獲取互斥量，不管有沒有其他線程，改進后的synchronized，線程一般先獲取偏向鎖，如果有競爭就膨脹為輕量級鎖或者重量級鎖，輕量級鎖又會膨脹為重量級鎖，那么偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖有什么區別那？
偏向鎖：
對象頭中設置偏向鎖標記，同時將當前線程的線程id保存在對象頭和棧的鎖記錄空間中；
輕量級鎖
將對象頭的內容復制到當前線程棧的鎖記錄空間中，同時將對象頭設置為指向鎖記錄空間的指針；
重量級鎖
將對象頭的內容復制到當前線程的鎖記錄空間中，同時將對象頭設置為指向互斥量的指針；
當一個線程進入同步快時，先通過cas設置對象頭為偏向鎖，若設置成功則說明線程獲取鎖，若設置不成功，說明鎖存在競爭，持有偏向鎖的線程就要釋放偏向鎖，偏向鎖膨脹為輕量級鎖或重量級鎖。
當一個線程持有輕量級鎖，另外一個線程嘗試獲取鎖，獲取失敗，則另外一個線程會自旋等待，若等待一段時間仍未獲取鎖，則線程進入等待，持有輕量級鎖的線程就會在安全點處釋放輕量級鎖，輕量級鎖也會膨脹為重量級鎖。
當一個線程持有重量級鎖時，另外一個線程就會被直接踢到同步隊列中等待。
（安全點是jvm的一些特殊位置，在這個位置上所有的線程都會暫停工作，一般在安全點處進行垃圾回收，還有一個概念是安全區域，安全區域是指在一塊代碼內引用關系不會發生變化，這個代碼的任何位置進行垃圾回收都是可以的）
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