引入
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在Java中實現並發很多時候我們都是使用
synchronized關鍵字，自從jdk1.6對synchronized進行重大優化后，其性能問題得到了改善，與ReentrankLock相比性能方面相差無幾 -
性能的改善得益於偏向鎖、輕量級鎖的引入，它們具體的實現方式可參考《Java並發編程的藝術》和《深入理解Java虛擬機》這兩本書。偏向鎖、輕量級鎖和重量級鎖不同的地方在於不是通過信號量機制（強制阻塞）而是通過自旋CAS實現互斥訪問的，避免了強制阻塞時用戶態與核心態之間切換帶來的開銷（系統調用），這里的開銷主要是保存用戶態的上下文信息。
自旋CAS
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CAS操作是一個原子操作，所謂原子操作就是指在執行期間不會被其他線程打斷，要么執行完畢，要么不執行
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CAS操作有三個操作數V（內存地址），A（舊的預期值），B（准備設置的新值）。指令執行時先看V指向的內存中存儲的值是否和A相同，如果相同才會更新為B，否則什么也不做。
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自旋是指當對象或同步塊已經被其他線程鎖定時，競爭線程空轉等待占用線程執行完畢的情形。注意此時競爭線程並沒有阻塞，而是原地空轉，執行一個無限循環判斷對象是否已解鎖，所以不存在用戶態到核心態的轉換，因而同步效率較高（但會占用CPU時間）。
從問題出發理解原子性
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我一直有個疑惑，CAS的原子性和使用CAS加鎖保證線程安全有什么關系？假設有多個線程同時在對同一塊內存進行CAS操作的話，那不就有可能出問題嗎：兩個線程T1，T2同時對同一對象執行CAS操作加鎖，V存儲同一塊內存地址，A當然也是同樣舊的預期值，那么這種情況下T1和T2都可以進行更新，那么CAS操作加鎖過程就是無效的，因為CAS操作成功后線程就會進入同步塊，此時就會有多個線程同時執行同步塊中的代碼······那這不就會使同步塊線程不安全了嗎。
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后來我明白了CAS原子性和線程安全的關系，在多個線程同時CAS的情況下是不會發生多個線程CAS成功的情況的，因為計算機底層實現保證了V指向內存的互斥性和立即可見性，可以理解為CAS操作是底層保證的線程安全
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首先說結論，一個線程T在CAS操作時，其他線程無法訪問V指向的內存地址，並且一旦T更新了V指向內存中的值，其他所有線程的V指向內存都變得無效。
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處理器實現原子操作有兩種做法
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一是總線鎖，在多CPU 下，當其中一個處理器要對共享內存進行操作的時候，在總線上發出一個
LOCK#信號，這個信號使得其他處理器無法通過總線來訪問到共享內存中的數據 -
二是緩存鎖，如果共享內存已經被緩存，那么鎖總線沒有意義。緩存鎖核心是使用了緩存一致性協議，如
MESI協議-
MSEI表示緩存行的四種狀態
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M(Modify)表示共享數據只緩存在當前 CPU 緩存中， 並且是被修改狀態，也就是緩存的數據和主內存中的數據不一致 -
E(Exclusive)表示緩存的獨占狀態，數據只緩存在當前 CPU 緩存中，並且沒有被修改 -
S(Shared)表示數據可能被多個 CPU 緩存，並且各個緩存中的數據和主內存數據一致 -
I(Invalid)表示緩存已經失效
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在
MESI協議中，每個緩存的緩存控制器不僅知道自己的 讀寫操作，而且也監聽(snoop)其它 Cache 的讀寫操作 -
CPU在讀數據時，如果緩存行狀態是I，則需要從內存中讀取，並把緩存行狀態置為S；如果不是I，則可以直接讀取緩存中的值，但在此之前必須要等待對其他CPU的監聽結果，如果其他CPU也有該數據的緩存且狀態是M，則需要等待其把緩存更新到內存后再讀取
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CPU可以將狀態為
M/E/S的緩存寫入內存，其中如果緩存行狀態為S，則其他CPU緩存了相同數據的緩存行會無效化
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也就是說不會有多個線程同時訪問共享變量，而且共享變量更新是對所有線程可見的，所以原子操作是線程安全的。