Java代码在编译后会变成Java字节码，字节码被类加载器加载到JVM里，JVM执行字节码，最终需要转化为汇编指令在CPU上执行，Java中所使用的并发机制依赖于JVM的实现和CPU的指令。
volatile的理解
volatile是轻量级的synchronized，在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性”（当一个线程修改一个共享变量时，另一个线程可以能读到这个修改的值）。相比synchronized使用的和执行的成本低，因为他不会引起线程上下文的切换和调度。
在volatile变量修饰的共享变量进行写操作时，会在多核处理器下引发两件事：
1.将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存。
2.这个写回内存操作会使其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。
原因：为了提高处理的速度，处理器不会与内存直接进行通信，而是把数据写到内部的缓存再进行操作，之后，处理器不知道何时再写到内存。如果对声明了volatile变量进行行写操作,JVM就会向处理器发送一条LOCK前缀的指令，将这个变量所在的缓存行的数据写回系统内存。在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存是一致的，就会实现缓存一致性协议，每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据来检查自己缓存的值是不是过期了，当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改，就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态，当处理器对这个数据进行修改操作的时候，会重新从系统内存中把数据读到处理器缓存里。
synchronized的实现原理与应用
Java中每个对象都可以作为锁
- 对于普通同步方法，锁是当前实例对象。
- 对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象。
- 对于同步代码块，锁是synchronized括号里的配置对象。
实现原理
从JVM规范中可以看到Synchonized在JVM里的实现原理，JVM基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码块同步，但两者的实现细节不一样。代码块同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的，而方法同步是使用另外一种方式实现的，细节在JVM规范里并没有详细说明。但是，方法的同步同样可以使用这两个指令来实现。
monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置，而monitorexit是插入到方法结束处和异常处，JVM要保证每monitorenter必须有对应的monitorexit与之配对。任何对象都有一个monitor与之关联，当且一个monitor被持有后，它将处于锁定状态。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor的所有权，即尝试获得对象的锁。
锁的升级与对比
在Java SE1.6 为了减少获得锁和释放锁带来的性能消耗，引入了“偏向锁”和“轻量级锁”，其中所具有四种状态，级别依次从低往高为：无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态。（锁可以升级不可降级）
1.偏向锁：
当一个线程访问同步块并获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID，以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行CAS操作(CAS是英文单词CompareAndSwap的缩写，中文意思是：比较并替换。CAS需要有3个操作数：内存地址V，旧的预期值A，即将要更新的目标值B。CAS指令执行时，当且仅当内存地址V的值与预期值A相等时，将内存地址V的值修改为B，否则就什么都不做。整个比较并替换的操作是一个原子操作。)来加锁和解锁，只需简单地测试一下对象头的Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功，表示线程已经获得了锁。如果测试失败，则需要再测试一下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1（表示当前是偏向锁）：如果没有设置，则使用CAS竞争锁；如果设置了，则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程。
