java高并发核心要点|系列1|开篇

在java高并发编程，有几个很重要的内容：

1.CAS算法

2.CPU重排序

3.缓存行伪共享

我们先来说说高并发世界中的主要关键问题是什么？

是数据共享。

因为多线程之间要共享数据，就会遇到各种问题。如下图：

如果两个线程同时写入，那怎么保证数据的一致性？是线程1先写，还是线程2先写，这是个问题。那要如何解决这个问题？

答案是：加锁。

比如，线程1先访问共享数据区，那么它就先把这块数据区锁起来。后面如果其他线程要访问这个共享区，首先要从线程1这里获取锁，才能进一步访问这个共享区。这里很好理解，

其实相当于这样的情景，你有一个抽屉，抽屉有把锁，这个锁的钥匙，在你手上，你就可以打开抽屉，往里面存放或拿取物件。其他人，要从这个抽屉里存放东西，必须征得你的同意，从你手上拿到钥匙，然后，他才能用这把钥匙打开抽屉，进行存放物件的动作。如下图：

回到高并发的线程世界，我们知道，可以用加锁来解决多线程访问共享数据区的问题。那问题又来了，那这把锁，先交给谁呢？怎么解决这个问题呢？

答案是：锁竞争。

多线程，如果在优先级一样的情况下，大家进行公平竞争？那怎么样才算公平竞争呢？一般情况下，我们都可以想到：先到先得。

是的，一般情况下，操作系统对线程竞争，都取用这个方式，这样也符合常理。

好，线程1来了，获得一把锁，对这个共享数据区进行锁定访问。那别的线程，只能等待这个线程“办完事”后，释放锁。这时，这些别的线程就进入等待状态。

现在问题，又来了，如果线程1只是对这个共享数据区进行读访问，是否有必要把这个数据区全面锁定，不让其他线程进行读访问呢？

没有必要！

怎么解决？

读写分离！

分别定义两把锁，一把读锁，一把写锁。写锁，还是对写有独占权。读锁，就可以无限量地分发给其他多个线程。这样不影响共享数据区的数据一致性。

其实，读写分离，是架构设计和数据库设计中一个很重要的设计思想，也是高性能的一种设计理念。

当然，锁有很多种，以下就是各种锁：

锁	优点	缺点	适用场景
偏向锁	加锁和解锁不需要额外的消耗，和执行非同步方法比仅存在纳秒级的差距。	如果线程间存在锁竞争，会带来额外的锁撤销的消耗。	适用于只有一个线程访问同步块场景。
轻量级锁	竞争的线程不会阻塞，提高了程序的响应速度。	如果始终得不到锁竞争的线程使用自旋会消耗CPU。	追求响应时间。 同步块执行速度非常快。
重量级锁	线程竞争不使用自旋，不会消耗CPU。	线程阻塞，响应时间缓慢。	追求吞吐量。 同步块执行速度较长。

好了，今天，我们主要讲多线程高并发编程的核心概念：线程锁。

明天，我们继续讲锁的底层实现原理。