万字详解JVM，让你一文吃透( 八 ) _生活百科

线程安全的定义？当多个线程访问一个对象时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行，也不需要进行额外的同步，或者在调用方法进行任何其他的协调操作，调用这个对象的行为都可以获得正确的结果，那这个对象就是线程安全的。
Java语言操作的共享数据，包括哪些？

不可变
绝对线程安全
相对线程安全
线程兼容
线程对立

不可变在Java语言里，不可变的对象一定是线程安全的，只要一个不可变的对象被正确构建出来，那其外部的可见状态永远也不会改变，永远也不会在多个线程中处于不一致的状态。
如何实现线程安全？虚拟机提供了同步和锁机制。

阻塞同步（互斥同步）
非阻塞同步

阻塞同步（互斥同步）互斥是实现同步的一种手段，临界区、互斥量和信号量都是主要的互斥实现方式。Java中最基本的同步手段就是synchronized关键字，其编译后会在同步块的前后分别形成monitorenter和monitorexit两个字节码指令。这两个字节码都需要一个Reference类型的参数指明要锁定和解锁的对象。如果Java程序中的synchronized明确指定了对象参数，那么这个对象就是Reference；如果没有明确指定，那就根据synchronized修饰的是实例方法还是类方法，去获取对应的对象实例或Class对象作为锁对象。
在执行monitorenter指令时，首先要尝试获取对象的锁。

如果这个对象没有锁定，或者当前线程已经拥有了这个对象的锁，把锁的计数器+1；当执行monitorexit指令时将锁计数器-1 。当计数器为0时，锁就被释放了。
如果获取对象失败了，那当前线程就要阻塞等待，知道对象锁被另外一个线程释放为止。

除了synchronized之外，还可以使用java.util.concurrent包中的重入锁（ReentrantLock）来实现同步。ReentrantLock比synchronized增加了高级功能：等待可中断、可实现公平锁、锁可以绑定多个条件。
等待可中断：当持有锁的线程长期不释放锁的时候，正在等待的线程可以选择放弃等待，对处理执行时间非常长的同步块很有用。
公平锁：多个线程在等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁。synchronized中的锁是非公平的。
非阻塞同步互斥同步最大的问题，就是进行线程阻塞和唤醒所带来的性能问题，是一种悲观的并发策略。总是认为只要不去做正确的同步措施（加锁），那就肯定会出问题，无论共享数据是否真的会出现竞争，它都要进行加锁、用户态核心态转换、维护锁计数器和检查是否有被阻塞的线程需要被唤醒等操作。
随着硬件指令集的发展，我们可以使用基于冲突检测的乐观并发策略。先进行操作，如果没有其他线程征用数据，那操作就成功了；如果共享数据有征用，产生了冲突，那就再进行其他的补偿措施。这种乐观的并发策略的许多实现不需要线程挂起，所以被称为非阻塞同步。
锁优化是在JDK的那个版本？JDK1.6的一个重要主题，就是高效并发。HotSpot虚拟机开发团队在这个版本上，实现了各种锁优化：

适应性自旋
锁消除
锁粗化
轻量级锁
偏向锁

为什么要提出自旋锁？互斥同步对性能最大的影响是阻塞的实现，挂起线程和恢复线程的操作都需要转入内核态中完成，这些操作给系统的并发性带来很大压力。同时很多应用共享数据的锁定状态，只会持续很短的一段时间，为了这段时间去挂起和恢复线程并不值得。先不挂起线程，等一会儿。
自旋锁的原理？如果物理机器有一个以上的处理器，能让两个或以上的线程同时并行执行，让后面请求锁的线程稍等一会，但不放弃处理器的执行时间，看看持有锁的线程是否很快就会释放。为了让线程等待，我们只需让线程执行一个忙循环（自旋）。
自旋的缺点？自旋等待本身虽然避免了线程切换的开销，但它要占用处理器时间。所以如果锁被占用的时间很短，自旋等待的效果就非常好；如果时间很长，那么自旋的线程只会白白消耗处理器的资源。所以自旋等待的时间要有一定的限度，如果自旋超过了限定的次数仍然没有成功获得锁，那就应该使用传统的方式挂起线程了。
什么是自适应自旋？自旋的时间不固定了，而是由前一次在同一个锁上的自旋时间及锁的拥有者的状态来决定。