[轉]JVM鎖機制volatile/synchronized/lock
（1）聊聊並發（一）——深入分析Volatile的實現原理
--硬件級別鎖實現，Lock前綴指令會引起處理器緩存（CPU高級緩存L1/L2/L3）回寫到內存。一個處理器的緩存回寫到內存會導致其他處理器的緩存無效。
2.JVM鎖機制--synchronized
--自旋鎖、偏向鎖
--synchronized的底層實現主要依靠Lock-Free的隊列，基本思路是自旋后阻塞，競爭切換后繼續競爭鎖，稍微犧牲了公平性，但獲得了高吞吐量。
（2）聊聊並發（二）——Java SE1.6中的Synchronized
--偏向鎖—>輕量鎖—>重量鎖 比較
偏向鎖
Hotspot的作者經過以往的研究發現大多數情況下鎖不僅不存在多線程競爭，而且總是由同一線程多次獲得，為了讓線程獲得鎖的代價更低而引入了偏向鎖。當一個線程訪問同步塊並獲取鎖時，會在對象頭和棧幀中的鎖記錄里存儲鎖偏向的線程ID，以后該線程在進入和退出同步塊時不需要花費CAS操作來加鎖和解鎖，而只需簡單的測試一下對象頭的Mark Word里是否存儲着指向當前線程的偏向鎖，如果測試成功，表示線程已經獲得了鎖，如果測試失敗，則需要再測試下Mark Word中偏向鎖的標識是否設置成1（表示當前是偏向鎖），如果沒有設置，則使用CAS競爭鎖，如果設置了，則嘗試使用CAS將對象頭的偏向鎖指向當前線程。
偏向鎖的撤銷：偏向鎖使用了一種等到競爭出現才釋放鎖的機制，所以當其他線程嘗試競爭偏向鎖時，持有偏向鎖的線程才會釋放鎖。偏向鎖的撤銷，需要等待全局安全點（在這個時間點上沒有字節碼正在執行），它會首先暫停擁有偏向鎖的線程，然后檢查持有偏向鎖的線程是否活着，如果線程不處於活動狀態，則將對象頭設置成無鎖狀態，如果線程仍然活着，擁有偏向鎖的棧會被執行，遍歷偏向對象的鎖記錄，棧中的鎖記錄和對象頭的Mark Word要么重新偏向於其他線程，要么恢復到無鎖或者標記對象不適合作為偏向鎖，最后喚醒暫停的線程。下圖中的線程1演示了偏向鎖初始化的流程，線程2演示了偏向鎖撤銷的流程。
輕量鎖
即自旋鎖
重量鎖
即阻塞鎖
鎖的優缺點對比
| 偏向鎖 |
加鎖和解鎖不需要額外的消耗，和執行非同步方法比僅存在納秒級的差距。 |
如果線程間存在鎖競爭，會帶來額外的鎖撤銷的消耗。 |
適用於只有一個線程訪問同步塊場景。 |
| 輕量級鎖 |
競爭的線程不會阻塞，提高了程序的響應速度。 |
如果始終得不到鎖競爭的線程使用自旋會消耗CPU。 |
追求響應時間。 同步塊執行速度非常快。 |
| 重量級鎖 |
線程競爭不使用自旋，不會消耗CPU。 |
線程阻塞，響應時間緩慢。 |
追求吞吐量。 同步塊執行速度較長。 |
（3）JVM鎖實現探究1：synchronized初探
（4）JVM鎖實現探究2：synchronized深探
3.JVM鎖機制AQS(AbstractQueuedSynchronizer)
--源碼分析Java.util.concurrent.AbstractQueuedSynchronizer類
Lock VS Synchronized
AbstractQueuedSynchronizer通過構造一個基於阻塞的CLH隊列容納所有的阻塞線程，而對該隊列的操作均通過Lock-Free（CAS）操作，但對已經獲得鎖的線程而言，ReentrantLock實現了偏向鎖的功能。
synchronized的底層也是一個基於CAS操作的等待隊列，但JVM實現的更精細，把等待隊列分為ContentionList和EntryList，目的是為了降低線程的出列速度；當然也實現了偏向鎖，從數據結構來說二者設計沒有本質區別。但synchronized還實現了自旋鎖，並針對不同的系統和硬件體系進行了優化，而Lock則完全依靠系統阻塞掛起等待線程。
當然Lock比synchronized更適合在應用層擴展，可以繼承AbstractQueuedSynchronizer定義各種實現，比如實現讀寫鎖（ReadWriteLock），公平或不公平鎖；同時，Lock對應的Condition也比wait/notify要方便的多、靈活的多。
4.ReentrantLock
(1) JAVA並發編程學習筆記之ReentrantLock --ReentrantLock是一個可重入的互斥鎖，ReentrantLock由最近成功獲取鎖，還沒有釋放的線程所擁有
(2)ReentrantLock與synchronized的區別
--ReentrantLock的lock機制有2種，忽略中斷鎖和響應中斷鎖
--synchronized實現的鎖機制是可重入的，主要區別是中斷控制和競爭鎖公平策略
原文地址：http://blog.csdn.net/asdf717/article/details/47252763