线程并发共享资源同步原理解析1

 存储访问的不一致原因：a、CPU访问存储的方式---多级存储；b、CPU执行指令的方式----乱序

 synchronized给出的答案是在软件层面依赖JVM，而Lock给出的方案是在硬件层面依赖特殊的cpu指令。

 新请求锁的线程将首先被加入到ContentionList中，当某个拥有锁的线程（Owner状态）调用unlock之后，如果发现EntryList为空则从

ContentList中移动线程到EntryList

 1、自旋锁：

ContentionList、entryList、waitset中的线程均处于阻塞状态，阻塞操作由操作系统完成，线程被阻塞后便进入内核调度状态，这个导致

系统在用户态和内核态之间来回切换，严重影响性能。线程在进入等待队列时首先进行自旋尝试获得锁，如果不成功在进入等待队列。

{
用户态和内核态：intel X86架构的CPU提供里四个特权级，linux使用0（最高）和3（最低）。

内核栈：Linux中每个进程又两个栈分别用于用户态和内核态的程序进行，其中的内核栈就是用于内核态的堆栈，它和进程的task_struct结构，更具体的是

是thread_info结构一起放在两个连续的页框大小的空间内。

用户态就是特权级为3的程序，内核态是特权级为0的程序

用户运行一个程序，该程序所创建的进程开始是运行在用户态的，如果要执行文件操作、网络数据发送等操作，必须通过write，send等系统调用，需要内核

代码完成，需要切换到ring0（内核态），完成后回到ring3（用户态）。

cpu处于用户态只能通过中断的方式进入内核态，处于内核态时可以随时切换到用户态。在内核态下，CPU可执行任何指令，在用户态下CPU只能执行非特权指令。

用户态切换到内核态的3种方式：a、系统调用 b、异常 c、外围设备中断。实际都是中断处理机制实现的。

结束线程三个方法：1、stop立即强制结束线程，即使在同步方法中，因此容易产生不完整的残废数据。

2、thread.interrupt()；将线程中断标志位设为true，可以恢复或死亡。

如果一个线程处于了阻塞状态（如线程调用了thread.sleep、thread.join、thread.wait、1.5中的condition.await、以及可中断的通道上的 I/O 操作方法后可

进入阻塞状态），则线程在检查中断识别时，如果发现标志位true，则会在这些阻塞方法调用出抛出InterruptedException异常，并且在抛出异常后立即将线程的

中断标志位至为false。抛出异常为了线程从阻塞状态醒过来置为非中断状态，如果catch语句没有处理异常，则下一次循环中如果isInterrupted为false，线程继

续执行，可能你N次抛出异常也无法让线程终止。

3、在Thread对象中设置共享变量作为中断信号量，通过在run方法中不断检测该变量的值来决定是否结束。
}


synchronized的底层实现主要依靠lock-free的队列，借本思路是自旋后阻塞，竞争切换后继续竞争锁，稍微牺牲里公平性，但获得高吞吐量。

 

2、偏向锁：（无竞争）

现在几乎所有的锁都是可重入的，也即已经获得锁的线程可以多次锁住/解锁监视对象。每次加锁和解锁都会涉及一些CAS操作，该操作会延迟

本地调用，因此偏向锁是一旦线程第一次获得监视，之后让监视对象偏向这个线程之后可以多次调用避免CAS操作。意思就是添加变量，如果

发现为true则无需走各种解锁/枷锁流程。