Java多线程

首先看一下对象结构

轻量级锁自旋超过阈值的时候 就升级成了重量级锁 重量级锁主要是就是monitor来控制线程

在自旋状态下，当一个线程A尝试进入同步代码块，但是当前的锁已经被线程B占有时，线程A不进入阻塞状态，而是不停的空转，等待线程B释放锁。如果锁的线程能在很短时间内释放资源，那么等待竞争锁的线程就不需要做内核态和用户态之间的切换进入阻塞状态，只需自旋，等持有锁的线程释放后即可立即获取锁，避免了用户线程和内核的切换消耗。<br>

由前一次在同一个锁上的自旋时间及锁的拥有者的状态来决定：<br>如果在同一个锁对象上，自旋等待之前成功获得过的锁，并且持有锁的线程正在运行中，那么虚拟机就会认为这次自旋也很有可能再次成功，因此允许自旋等待持续相对更长的时间。<br>相反的，如果对于某个锁，自旋很少成功获得过，那么以后要获取这个锁时将可能减少自旋时间甚至省略自旋过程，以避免浪费处理器资源。<br>自适应自旋解决的是“锁竞争时间不确定”的问题。JVM很难感知确切的锁竞争时间，而交给用户分析就违反了JVM的设计初衷。自适应自旋假定不同线程持有同一个锁对象的时间基本相当，竞争程度趋于稳定。因此，可以根据上一次自旋的时间与结果调整下一次自旋的时间。<br>

<font color="#f44336">CAS是cpu指令级的原子操作 unsafe提供了CAS方法直接通过native方式调用了CPU指令cmpxchg(所以它没有具体的实现方法 而是底层调用了c) 这一条指令具备原子性 所以不会造成数据不一致的问题</font><br>什么他么的是原子性：不可再分割的最小操作 在执行完毕之前不会受到其他任务或事件影响而中断的操作<br>什么是偏移量（offset）：例如 atomicinteger中的value就是偏移量 就是对象地址+value地址就是偏移量<br><br><font color="#4d4d4d">CAS就是Compare and Swap，是项</font><a href="https://so.csdn.net/so/search?q=%E4%B9%90%E8%A7%82%E9%94%81&amp;spm=1001.2101.3001.7020" target="_blank" class="hl hl-1">乐观锁</a><font color="#4d4d4d">技术。他是一种系统</font><font color="#444444">原语 从cpu层面保证他的原子性 具体实现是 Unsafe类+自旋</font><font color="#4d4d4d"><br></font>通过Unsafe类提供硬件级别的原子性操作保证了并发安全，unsafe中的cas方法（<font color="#444444">compareAndSwapObject，</font>compareAndSwapInt等）都是native修饰的 也就是说Java代码不负责具体的去实现他 而是交给jvm或者更底层<font color="#444444"><br></font><font color="#ff0000"><br></font>CAS机制中使用了3个基本操作数：内存地址V（内存变量多线程共享可见），旧的预期值A，要修改的新值B。<br>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;举例：1.目前内存变量是v=10&nbsp; 线程A进来后想把值改成11 也就是B=11&nbsp; A=10旧的值 <br>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 2.在线程提交之前线程B抢先一步 将v更新了成了11 v=11 B=12 a=11 现成a提交的时候发现v!=a 所以提交失败<br><font color="#4d4d4d">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 3.线程A提交失败后，知道自己的A不是最新的值，于是把A变成最新的V值11，B变成12，V还是11。再次提交，如果没有别的线&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 程又修改了V的值，那么就提交成功，V的值变为12，A的值变成12，B的值变成13。否则，重复最开始的步骤。<br></font><br>CAS中会出现的问题：<br>ABA问题：线程A 从内存M中取出v1 B也取出v1 B线程操作后将要v1 变成了v2 但是A线程发现M位置的数据让然是v1 然后A操作成功 这个v1是B线程操作后的&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;并不是之前的v1&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;ABA问题解决：1.使用AtomicStampedReference来解决 增加了stamp印戳标记，AtomicStampedReference得compareAndSet()方法先检查当前对象的引&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 用&nbsp; 值是否等于预期值，并且当前印戳标志是否等于预期标志 如果都相等可以赋 值<br>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 2.使用AtomicMarkableReference 不关心修改几次 只关系是否修改过 增加了mark属性（boolean类型）标记是否修改过<br><br>2.只能保证一个共享变量之间的原子性操作&nbsp; &nbsp;如果想保证多个共享变量那就把这多个共享变量合并成一个共享变量&nbsp;<br>3.cas自旋空转开销很大&nbsp; 解决办法：1.分散热点 使用loagadder 代替AtomicLong longAdder将单个CAS值 分散到cells数组中<br>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;2.使用队列消峰 将cas征用的线程加入队列中排队 降低cas竞争激烈程度 比如aqs<br><br><br>