线程安全的三个方法

1、互斥同步（阻塞同步）

（1）synchronized关键字是常见的阻塞手段，synchronized编译之后会在代码块前后添加minitorenter和monitorexit指令，synchronized根据修饰的类或者对象，进行锁定，尝试获取锁，成功之后monitorenter会将锁计数器加一，monitorexit指令会将计数器减一，为0则释放锁。synchronized指令对同一个线程是可重入的。线程执行完之前，会阻塞后边的线程。

值得注意的是，Java的线程都是映射到操作系统（OS）上的，如果要阻塞或者唤醒一个线程都需要操作系统来帮忙，从用户态转换到核心态，很耗cpu时。对于简单的代码块，状态转换比代码更耗时。

（2）java.util.concurrent中的可重入锁一样可以说实现同步，功能与synchronized类似，一样具有具有可重入性、互斥性，区别是一个是API层面的锁，一个是原生语法层面的。相比synchronized，ReentrantLock添加了更多的功能，主要是三点：

一是等待可中断（持有锁的线程长时间不释放的时候，等待的线程可执行其它操作），

二是可实现公平锁（构造参数的boolean值代表是否公平锁）（可根据等待锁的时间顺序依次获取锁，syncharonized是非公平锁）

三是可指定解锁条件（ReentrantLock可绑定多个Condition,只需要lock.newCondition()即可）

两个锁对比，synchronized在多线程高并发的情况下，性能下降的非常严重，ReentranLock是最佳选择，synchronized有很多要优化的地方

注意：
1、通过代码块的锁对象，可以是任意的对象
2、必须保证多个线程使用的锁对象是同一个
3、锁对象的作用是把同步代码快锁住，只允许一个线程在同步代码块执行

2、非阻塞同步

互斥同步是属于悲观锁的并发策略，因为它总认为会出现并发问题，所以做同步措施。最新的硬件指令集提供了一个基于冲突检测的乐观锁并发策略：先进行操作，如果有没有冲突，就操作成功，如果有冲突，在进行补偿（常见的是重新操作，直到成功）。

这种乐观锁的同步策略需要将操作和冲突检测放在一个指令集里边。

常见的类似指令 ：

（1）测试并设置（Test And Set）

(2)获取并增加（Fetch And Increment）

(3)交换（Swap）

(4)比较并交换（Compare And Swap）

(5)加载链接/条件存储（Load Linked/Store Conditional）

CAS指令需要三个参数（V、A、B）V是内存地址，A是旧值，B是新值，当且仅当V符合A的值时候，cpu会将新值B更新到地址V，这是连续的原子操作

JDK1.5之后，在Java的sun.misc.Unsafe提供CAS操作，如：CompareAndSwapInt()、compareAndSwapLong()等

CAS的漏洞：“ABA问题”，原值A，地址目前也是A，但是无法确认A是否是被修改过的A，还是原来的A

3、无同步方案

一些代码天生是线程安全的，因此不需要进行线程安全的操作。如：

（1）可重入代码：一些代码可以运行的时候，可以中断执行其它代码，在获取线程的执行权之后继续执行，不会有错误。

可重入代码有以下特征：不依赖存储在堆上的数据和公共资源、用到的数据是参数传入，不调用不可重入数据。

可如此判断：一个方法，它的结果是可以预测的，输入了相同的数据，既可以返回预测的数据。

（2）线程本地存储：如果一段代码必须与其它线程共享数据，我们就看看这数据能否限制在同一个线程内，如果可以的话，即可以无须同步。

这三点可以参照操作系统中的内容进行深入的学习