Concurrency¶
线程状态状态¶
其中，Running 表示线程正在执行，Ready 表示线程准备就绪但是当前 CPU 时间片被分配给其他线程。
锁¶
悲观锁/乐观锁¶
乐观锁在 Java 中通过 CAS 算法实现。
class AtomicInteger {
public final int getAndUpdate(IntUnaryOperator updateFunction) {
int prev, next;
do {
prev = get();
next = updateFunction.applyAsInt(prev);
} while (!compareAndSet(prev, next));
return prev;
}
}
synchronized 关键字和 Lock 接口的实现类都是悲观锁。
自旋锁/自旋适应锁¶
正常情况下，锁获取失败，线程会阻塞，等待锁的释放。但是线程的阻塞和唤醒需要切换到内核态，有一定的性能损耗。如果锁很快就会被释放，比如同步代码块比较简单，那么可以使用自旋锁，不阻塞线程而执行自旋操作，等待锁的释放。自旋操作一般是空转的 while 循环。但自旋等待的时间有一定限度，默认自旋等待次数是 10 次。
自旋适应锁，指的是自旋的时间不是固定的，而是由前一次在同一个锁上的自旋时间和锁的拥有者的状态来决定。
偏向锁/轻量级锁/重量级锁¶
偏向锁使用了一种等到竞争出现才释放锁的机制。
轻量级锁是相对于需要操作系统状态转换的重量级锁而言的。
Synchronized¶
Happens-before¶
- 如果一个操作 Happens-before 另一个操作，那么第一个操作的执行结果将对第二个操作可见，而且第一个操作的执行顺序排在第二个操作之前。
- 两个操作之间存在 Happens-before 关系，并不意味着 Java 平台的具体实现必须要按照 Happens-before 关系指定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果，与按 Happens-before 关系来执行的结果一致，那么这种重排序并不非法（也就是说，JMM 允许这种重排序）
volatile¶
当一个变量被声明为 volatile 时，JVM 会保证每次读取变量的值时都从主存中读取，而不会缓存变量的值，写变量值时，JMM 会把写线程本地内存中的该共享变量刷新到主内存中；而且对它的操作不会被重排序。
使用标准：
- 写入变量时并不依赖变量的当前值；或者只有单一的线程修改变量的值；
- 变量不需要和其他状态变量共同参与不变约束；
- 访问变量时，没有其他原因需要加锁。
双重校验锁¶
public class Singleton {
private volatile static Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
创建对象的过程大致分为三个步骤：在堆中分配空间；调用构造函数，初始化实例；将栈中对象引用执行分配的内存空间。如果不使用 volatile，JVM 可能会指令重排第二三步，第二个线程可能得到一个未完成初始化的对象，产生空指针异常。
FAQ¶
对于非 volatile 的 long 和 double 变量，JVM 允许将 64 位的读写拆分为两个 32 位的读写。