一 .CAS
在學習java.util.concurrent（簡稱JUC）包下的類時，瞭解到了CAS這個概念，整個JUC包的基礎也是CAS，ReentrantLock也是基於它的。學習CAS，先從synchronized關鍵字說起，synchronized關鍵字能保證最基本的互斥同步。同步是指在多個線程併發訪問共享數據時，保證共享數據在同一個時刻只被一個線程使用。而互斥是實現同步的一種手段。互斥同步4個字，互斥是因，同步是果；互斥是方法，同步是目的。互斥同步屬於一種悲觀的併發政策，認爲如果不進行正確的同步措施，那就好出現問題，無論共享數據是否真會出現競爭，它都要進行加鎖。
隨着硬件指令集的發展，多了一個選擇：基於衝突檢測的樂觀併發政策，先進性操作，如果沒有其他線程共享數據，則操作成功；如果共享數據有爭用，產生衝突，那就採取其他措施（不斷重試），這種樂觀的併發政策的許多實現不用把線程掛起。樂觀併發政策需要操作和衝突檢測兩個步驟具有原子性，需要底層硬件完成。
x86中通過cmpxchg彙編指令來完成CAS操作。CAS（Compare-and-Swap 比較和交換）與平臺相關，它有三個操作數，內存位置值（V），舊的預期值（A），新值（B）。CAS指令執行時，當V=A時，處理器用B的值跟新V的值，否則不執行。上述的過程是一個原子操作。JDK1.5引入的CAS，它在sun.misc.Unsafe類裏面方法提供。裏面調用了Native方法。
下面給一個JUC包下面的Atomic類的部分源代碼，執行自增操作。用到CAS，裏面用到了循環一直判斷。裏面沒有進行加鎖處理。但是也有邏輯漏洞，在111和222如果其他線程被執行，獲得V（V運來是A），將他修改爲B，後來又修改會A，則執行222代碼的時候認爲V沒有改變過，這就是“ABA”問題。這個問題一般沒有什麼影響。
//該方法實現了i++的非阻塞的原子操作
public final int getAndIncrement() {
for (;;) { //循環,使用CAS的經典方式,這是實現non-blocking方式的代價
int current = get();//得到現在的值 111
int next = current + 1;//通過計算得到要賦予的新值
if (compareAndSet(current, next)) //關鍵點,調用CAS原子更新, 222
return current;
}
} 二.鎖優化
JDK1.6中高校併發是一個重要改進。裏面的給出的各種鎖都是爲了線程間更高效的共享數據。優化的方法有下面幾種。這裏的鎖優化主要是針對synchronized關鍵字來說，它產生的是一種重量級的鎖定（重量級的鎖定不是用CAS），會有互斥，效率較低。而在JDK1.6後，引入的自旋鎖，輕量級鎖，偏向鎖對互斥同步進行了優化，它們三種鎖默認都是開啓的。
1.鎖消除，鎖粗化。鎖消除是判斷當堆上的數據不會被其他線程訪問到時，該線程上的同步加鎖就無需進行。
由於加鎖和解鎖的開銷很大，如果不斷的加鎖和解鎖操作都是對於同一個對象，虛擬機會把整個加鎖同步的範圍擴張到操作序列的外部，就是隻加一次鎖。
2.自旋鎖：互斥同步對性能最大的影響是阻塞的實現，掛起線程和恢復線程都需要轉入內核中完成。現將本該要阻塞的線程不去掛起，不放棄處理器的執行時間，而是在那做一個忙循環（自旋），看看持有鎖的線程是否很快釋放鎖。自旋的次數（循環的次數）是有限度的，默認是10次，如果沒有獲得鎖就採用傳統的方式去掛起線程。
3.輕量級鎖：在線程沒有競爭的時候，採用CAS操作，避免使用互斥量的開銷。這裏涉及到對象頭的概念。
4.偏向鎖：它相對於輕量級鎖，減少了鎖重入的開銷，對於第一個獲得鎖的線程，後面的執行如果該鎖沒有被其他線程獲取，則該線程將不再進行同步（CAS操作）。
輕量級鎖和偏向鎖都是在沒有競爭的情況下出現，一旦出現競爭就會升級爲重量級鎖。
對於synchronized，鎖的升級情況可能是 偏向鎖—>輕量鎖—>自適應自旋鎖—>重量鎖
參考：
《深入理解Java虛擬機》
http://www.majin163.com/2014/03/17/synchronized2/ 這一篇博文寫了synchronized的原理，它的實現和性能怎麼樣可以看看這一篇。
