CAS:Compare and Swap 即：比較并交換

CAS有3個操作數，內存值V，舊的預期值A，要修改的新值B。當且僅當預期值A和內存值V相同時，將內存值V修改為B，否則什么都不做。

java中的封裝結構

java存儲空間

總述：虛擬機為了在線程之間更高效的共享數據，以及解決競爭問題采用了一下幾種鎖優化技術：適應性自旋、鎖消除、鎖粗化、輕量級鎖、偏向鎖

一、自旋鎖

定義：由于掛起和恢復線程都是要轉入內核態中完成的，會對并發性能帶來很多壓力。所以當鎖定狀態持續時間很短的時候沒有必要去掛起和恢復線程，只需要讓線程執行一個忙循環（自旋），就是讓線程“稍等一下”。這項技術就是自旋鎖。

使用方式：參數-XX：+UseSpinning 開啟?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?默認自旋次數是10次，可以通過參數-XX：PreBlockSpin 更改

二、自適應自旋鎖（jdk1.6+）

定義：在自旋鎖基礎上，自旋的時間不再是固定的。而是對前一次在同一個鎖上的自旋時間及鎖的擁有者狀態來判斷：

1.當前一次自旋時間越短，且持有鎖的線程正在運行，則自適應時間越長

2.反之，自旋很少成功的，則省略自旋過程，以免浪費處理器資源。

三、鎖消除

定義:在編譯器運行時，對于一些代碼上要求同步，但是被檢測到不可能存在共享數據競爭的鎖進行清除。

依據：逃逸分析。即當堆上的所有數據都不會逃逸出去從而被其他線程訪問到，那就當成棧上數據對待。

ps：很多時候并不是代碼中的寫入同步，是在編譯器中自動加入的

四、粗化鎖

定義：對于同一個對象反復加鎖解鎖時，將同步范圍擴展（粗化）到整個序列外部。

五、輕量級鎖

定義：在無競爭情況下，使用CAS操作去消除同步使用的互斥量。

對象頭

加鎖過程：

1.棧幀對Mark Word標志位為01的對象，建立一個鎖記錄（Lock Record）的空間。

2.虛擬機將使用CAS將對象的Mrak Word 更新指向Lock Record ，如果結果

? ? ? ? ? ?-成功：將標志位變為00，處于輕量級鎖。

? ? ? ? ? ?-失敗：且線程沒有該對象鎖，標志位變為10，膨脹為重量級鎖。

六、偏向鎖

定義：在無競爭情況下，將整個同步都消除掉。如果沒有被其他線程獲取，則永遠不需要再進行同步。

適用場景：帶有同步但無競爭場景

啟用偏向鎖參數：-XX：+UseBiasedLocking

禁止偏向鎖參數：-XX：-UseBiasedLocking

使用過程：

當鎖對象第一次被獲取時，虛擬機將標志位置為01，偏向模式。并CAS把獲取到這個鎖的線程的ID記錄在對象的Mark Word之中。

一旦有另外一個線程去嘗試獲取這個鎖，偏向模式結束。根據對象是否處于鎖定狀態，分別恢復為輕量級鎖（00）和未鎖定（01）。