volatile和cas

volatile

• 保证线程可见性

  • MESI（它的本质上是使用了cpu的一个叫做高速缓存一致性协议）
  • 缓存一致性原则

  java里面有堆内存，堆内存是所有线程里面共享的内存，除了共享的内存之外，每个线程都有自己的专属区域，都有自己的工作内存，如果说在共享内存里有一个值的话，当我们某一个线程都要去访问这个值的时候，会将这个值copy一份，copy到自己的工作空间里面，然后对这个值进行改变，首先是在自己的空间里面改变，改完之后马上写回去。

• 禁止指令重排序

  • DCL单例

  • Double Check Lock

    指令重排序和CPU有关系，每次写都会被线程读到，加了volatile之后，CPU原来执行一条指令的时候它是一步一步的顺序执行的，但是现在的CPU为了提高效率，它会把指令并发的来执行，第一个指令执行到一半的时候第二个指令可能就已经开始执行了，这叫做流水线式的执行。

    锁优化其中有一个叫做把锁粒度变细，还有一个把锁粒度变速

    CAS

    cas号称无锁优化，或者叫自旋。

    cas会产生ABA问题

    cas（旧值，新值）

    某一些特别常见的操作，老是来回加锁，加锁的情况特别多，所以java就提供了这些常见的操作这么一个类，这些类的内部就自动带了锁，这些锁的实现并不是synchronized重量级锁，而是CAS的操作来实现的。

    ABA问题

    假如说你有一个值，我拿到这个值是1，想把它变成2，我拿到1用CAS操作，期望值是1，准备变成2，这个对象Object，在这个过程中，没有一个线程改过我肯定是可以改的，但是如果有一个线程先把这个变成2后来又变回1，中间值更改过，它不会影响我这个CAS操作，这就是ABA问题。

    如果是基础类型的：无所谓，不影响结果值

    如果是引用类型的：中间发生了改变

    Unsafe

    直接操作内存

    • allocateMemory putXX freeMemory pageSize
      直接生成类实例
    • allocatelnstance
      直接操作类或实例变量
      -objectFieldOffset
      -getInt
      -getObject
      CAS相关操作
      -weakCompareAndSetObject Int Long

    这个类里面的方法非常非常多，而且这个类除了用反射使用之外，其它不能使用，不能使用的直接原因，和ClassLoader是有关系的。所有的Atomic操作内部下面都是CompareAndSetl这样的操作，那个CompareAndSetl就是在Unsafe这个类里面完成的。