Java并发机制的底层实现原理
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volatile
synchronized
volatile
实现原理
volatile是轻量级的synchronized，它在多处理器中保证了共享变量的“可见性”。
什么是可见性？当一个线程修改一个共享变量时候，另一个线程能读到这个修改的值。
volatile如何保证可见性？
问得好，这就是实现的关键了。有volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候会多出第二行汇编代码，也就是Lock前缀的指令。lock前缀的指令在多核处理器下会引发两件事情。
- 将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存。
- 这个写回内存的操作会使其他CPU里缓存了该地址的数据无效。
大致意思可以理解为如果声明了volatile的变量进行写操作，JVM就会向处理器发送一条Lock前缀的指令，将这个变量所在缓存行的数据写回到系统内存。但是与此同时，其他处理器的值还是旧的，所以，在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存是一致的，就会实现缓存一致性协议。每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据检查自己的缓存值是不是过期了，如果发现自己缓存行对应的内存地址被修改，就会将当前处理器的缓存行设置成无效。这样在处理修改操作的时候，会重新取系统内存中获取。
synchronized
java中的每一个对象都可以作为锁。
对于普通同步方法：锁是当前实例对象。
对于静态同步方法：锁是当前类的Class对象。
对于同步方法块：锁是synchronized括号里配置的对象。
实现原理
JVM给予进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码块同步。代码块同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的。monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置，而monitorexit是插入到方法结束处和异常处，JVM要保证每个monitorenter必须有对应的monitorexit与之配对。任何对象都有一个monitor与之关联，当且一个monitor被持有后，它将处于锁定状态。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor的所有权，即尝试获得对象的锁。