关于多线程的问题，一直是面试过程中最令笔者头痛的问题。因为项目开发过程中，很少会遇到多线程的开发任务（可能是本人还比较low）。所以打算认真来学习一下多线程、高并发相关的知识。以《Java并发编程的艺术》这本书作为主要学习资料来看看。并且记录在自己的博当中，作为读书笔记。
Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU指令。
volatile关键字的应用：
Java语言规范中对volatile的定义如下：Java编程语言允许线程访问共享变量，为确保共享变量能被准确和一致地更新，线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量。Java语言提供了volatile，在某些情况下比锁要更加方便。如果一个字段被申明成volatile，Java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的。
Java的并发机制是由JVM和CPU指令来保障的。那么volatile变量修饰的共享变量再被多个线程操作的时候会有什么不同呢？就是编译形成的字节码转换为汇编指令之后，votaile变量的操作命令是加Lcok前缀的。Lock前缀的指令在多核处理器下会发生两件事情：
1）当前处理器缓存行的数据回写到系统内存（工作内存回写到主内存）；
2）这个回写的操作会使其他CPU里缓存了该地址的数据无效（那么再用到的时候就需要从主内存更新到工作内存中）。
至于JVM和CPU的底层实现原理，那就不做考究了，如果面试官还追究这样的问题，我觉得可能他是刁难人的。
紧接着来看synchronized的实现原理以及应用：
synchronized实现同步的基础：Java中的每一个对象都可以作为锁。具体表现形式为以下3种形式：
- 对于普通方法同步，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。
JVM规范中可以看到synchronized在JVM里的实现原理，JVM基于进入和退出Monitor对象（每个对象都有一个监视器锁）来实现方法同步和代码块同步，两者的实现方式略有不同。代码块是使用monitorenter和monitorexit指令实现的，而方法同步是使用另一种方式实现的（反编译之后，可以看到常量池中多了ACC_SYNCHRONIZED标示符，那么如果有这个标识符，那么就需要去获取Monitor了），细节在JVM规范里并没有详细说明。但是，方法的同步也可以使用这两个命令来实现。都是基于Monitor的。
synchronized用的锁是存在于Java对象头（Mark Word（存储对象的HashCode、分代年龄和锁标记位））里的，运行期间，Mark Word里存储的数据会跟随着锁标志位的变化而变化。锁的级别有不同，分别为：无锁状态、偏向锁、轻量级锁、重量级锁。
| 锁 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
| 偏向锁 | 加锁和解锁不需要消额外的消耗，和执行非同步方法相比仅存在纳秒级的差距 | 如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗 | 适用于只有一个线程访问同步块场景 |
| 轻量级锁 | 竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度 | 如果始终得不到锁竞争的线程，使用自旋会消耗CPU | 追求响应时间； 同步块执行速度非常快 |
| 重量级锁 | 线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU | 线程阻塞，响应时间缓慢 | 追去吞度量； 同步块执行速度较长 |