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JDK1.5之前的Java使用同步关键字保证同步。 因此，通过使用一致的锁定协议来协调对共享状态的访问，无论哪个线程具有守护程序变量的锁定，都可以独占地访问这些变量。
一.锁定1.1 .锁定机制存在的问题(1)在多线程竞争下，锁定或解除会导致上下文切换和调度延迟较多，引起性能问题。 此外，在上下文切换期间，在cpu之前缓存的指令和数据将被禁用，从而导致性能严重损失。 用户状态锁定避免了这些问题，但只有在实际上没有实际竞争时才有效。
)2)如果一个线程拥有锁定，则需要此锁定的所有其他线程将挂起，直到解除锁定。
)3)如果高优先级线程等待低优先级线程解除锁定，则优先级反转，从而导致性能风险。
1.2 .悲观锁定和乐观锁定是悲观锁定，同步是独占锁定，等待所有其他需要锁定的线程挂起，且具有锁定的线程解除锁定。 另一个更有效的关键是乐观的关键。 乐观锁定是指每次都不锁定，完成假设没有冲突的操作，如果冲突失败，则重试直到成功。
2 .与锁定相比，2.volatile变量是一个或多个轻量级同步机制。 使用这些变量时，不会发生上下文切换和线程调度等操作，但volatile变量有一些限制。 由于不能用于构建原子的复合操作，因此如果一个变量依赖旧值，则不能使用volatile变量。
Java中的原子操作(atomic operations )是指原子操作在一步内完成，不中断。 原子操作在多线程环境中是线程安全的，不需要考虑同步问题。 long型赋值不是原子操作吗？ 实时访问java时，此长变量分为两个阶段写入。 首先写32位，然后写32位。 这样线程就不安全了。 如果更改为以下内容，则是线程安全：
私密电压长输；
因为在volatile内部已经建立了同步。
三、实现CAS无锁算法无锁(lock-free )的无阻塞算法有几种实现方法，其中CAS )比较和swap CAS的词义是“我认为v的值应该是a。 如果是，则将v的值更新为b。 否则，就不修正v的值实际是多少来告诉你”。 CAS是一种乐观锁定技术，当多个线程尝试使用CAS同时更新同一变量时，只有一个线程可以更新变量值，但所有其他线程都失败，失败的线程不会被挂起，在这次竞争中被告知失败，并且此外，仅当期望值a和存储器值v相同时，将存储器值v改变为b，否则不执行任何操作。
CAS是一种基于原子操作采用特定编程方法(事务-提交-提交-失败-重试)的机制，访问共享资源的线程不依赖于其他线程的调度和执行，只需少量的步骤即可完成
一个线程的失败或挂起不应影响另一个线程的失败或挂起的算法。 现代CPU提供了自动更新共享数据和检测其他线程干扰的特殊指令，但compareAndSet ) )使用它们而不是锁定。
取出AtomicInteger，探讨在没有锁定的情况下如何实现数据的正确性。
私有电压输入值；
首先，没有锁定的机制无疑需要利用volatile原语来确保线程之间的数据是可见的(共享的)。 这样第一次获取变量值时可以直接读取。
公共金融入门
返回值；
}
然后看看I是怎么做的。
公共final int增量角度get (
for (； () )。
int current=get (；
int next=current 1；
if (比较集(当前，下一步) )
返回下一步；
}
}
这里采用的是CAS操作，每次从内存中读取数据，对该数据和1后的结果进行CAS操作，成功则返回结果，否则重试直到成功。 compareAndSet利用JNI完成CPU指令的操作。
公共金融
l boolean compareAndSet(int expect, int update) {return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}
整体的过程就是这样子的，利用CPU的CAS指令，同时借助JNI来完成Java的非阻塞算法。其它原子操作都是利用类似的特性完成的。而整个J.U.C都是建立在CAS之上的，因此对于synchronized阻塞算法，J.U.C在性能上有了很大的提升。
CAS看起来很爽，但是会导致“ABA问题”。CAS算法实现一个重要前提需要取出内存中某时刻的数据，而在下时刻比较并替换，那么在这个时间差类会导致数据的变化。比如说一个线程one从内存位置V中取出A，这时候另一个线程two也从内存中取出A，并且two进行了一些操作变成了B，然后two又将V位置的数据变成A，这时候线程one进行CAS操作发现内存中仍然是A，然后one操作成功。尽管线程one的CAS操作成功，但是不代表这个过程就是没有问题的。如果链表的头在变化了两次后恢复了原值，但是不代表链表就没有变化。因此前面提到的原子操作AtomicStampedReference/AtomicMarkableReference就很有用了。这允许一对变化的元素进行原子操作。
四．JVM对CAS的支持AtomicInt, AtomicLong.incrementAndGet()
在JDK1.5之前，如果不编写明确的代码就无法执行CAS操作，在JDK1.5中引入了底层的支持，在int、long和对象的引用等类型上都公开了CAS的操作，并且JVM把它们编译为底层硬件提供的最有效的方法，在运行CAS的平台上，运行时把它们编译为相应的机器指令，如果处理器/CPU不支持CAS指令，那么JVM将使用自旋锁。
在原子类变量中，如java.util.concurrent.atomic中的AtomicXXX，都使用了这些底层的JVM支持为数字类型的引用类型提供一种高效的CAS操作，而在java.util.concurrent中的大多数类在实现时都直接或间接的使用了这些原子变量类。
高并发环境下要实现高吞吐量和线程安全，两个思路：
一个是用优化的锁实现，
一个是lock-free的无锁结构。
但非阻塞算法要比基于锁的算法复杂得多。开发非阻塞算法是相当专业的训练，而且要证明算法的正确也极为困难，不仅和具体的目标机器平台和编译器相关，而且需要复杂的技巧和严格的测试。虽然Lock-Free编程非常困难，但是它通常可以带来比基于锁编程更高的吞吐量。所以Lock-Free编程是大有前途的技术。它在线程中止、优先级反转以及信号安全等方面都有着良好的表现。
优化锁实现的例子 ：Java中的ConcurrentHashMap，设计巧妙，用桶粒度的锁和锁分离机制，避免了put和get中对整个map的锁定，尤其在get中，只对一个HashEntry做锁定操作，性能提升是显而易见的。Lock-free无锁的例子 ：CAS（Compare-And-Swap）的利用和LMAX的disruptor 无锁消息队列数据结构等。例如ConcurrentLinkedQueue。