在JDK 5之前Java語言是靠synchronized關(guān)鍵字保證同步的，這會導(dǎo)致有鎖（后面的章節(jié)還會談到鎖）。
鎖機制存在以下問題：
（1）在多線程競爭下，加鎖、釋放鎖會導(dǎo)致比較多的上下文切換和調(diào)度延時，引起性能問題。
（2）一個線程持有鎖會導(dǎo)致其它所有需要此鎖的線程掛起。
（3）如果一個優(yōu)先級高的線程等待一個優(yōu)先級低的線程釋放鎖會導(dǎo)致優(yōu)先級倒置，引起性能風(fēng)險。
volatile是不錯的機制，但是volatile不能保證原子性。因此對于同步最終還是要回到鎖機制上來。
獨占鎖是一種悲觀鎖，synchronized就是一種獨占鎖，會導(dǎo)致其它所有需要鎖的線程掛起，等待持有鎖的線程釋放鎖。而另一個更加有效的鎖就是樂觀鎖。所謂樂觀鎖就是，每次不加鎖而是假設(shè)沒有沖突而去完成某項操作，如果因為沖突失敗就重試，直到成功為止。
CAS 操作
上面的樂觀鎖用到的機制就是CAS，Compare and Swap。
CAS有3個操作數(shù)，內(nèi)存值V，舊的預(yù)期值A(chǔ)，要修改的新值B。當且僅當預(yù)期值A(chǔ)和內(nèi)存值V相同時，將內(nèi)存值V修改為B，否則什么都不做。
非阻塞算法 （nonblocking algorithms）
一個線程的失敗或者掛起不應(yīng)該影響其他線程的失敗或掛起的算法。
現(xiàn)代的CPU提供了特殊的指令，可以自動更新共享數(shù)據(jù)，而且能夠檢測到其他線程的干擾，而 compareAndSet() 就用這些代替了鎖定。
拿出AtomicInteger來研究在沒有鎖的情況下是如何做到數(shù)據(jù)正確性的。
private volatile int value;
首先毫無以為，在沒有鎖的機制下可能需要借助volatile原語，保證線程間的數(shù)據(jù)是可見的（共享的）。這樣才獲取變量的值的時候才能直接讀取。
public final int get() {
return value;
}
然后來看看++i是怎么做到的。
public final int incrementAndGet() {
for (;;) {
int current = get();
int next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
return next;
}
}
在這里采用了CAS操作，每次從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)然后將此數(shù)據(jù)和+1后的結(jié)果進行CAS操作，如果成功就返回結(jié)果，否則重試直到成功為止。
而compareAndSet利用JNI來完成CPU指令的操作。
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}
整體的過程就是這樣子的，利用CPU的CAS指令，同時借助JNI來完成Java的非阻塞算法。其它原子操作都是利用類似的特性完成的。
而整個J.U.C都是建立在CAS之上的，因此對于synchronized阻塞算法，J.U.C在性能上有了很大的提升。
CAS看起來很爽，但是會導(dǎo)致“ABA問題”。
CAS算法實現(xiàn)一個重要前提需要取出內(nèi)存中某時刻的數(shù)據(jù)，而在下時刻比較并替換，那么在這個時間差類會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的變化。
比如說一個線程one從內(nèi)存位置V中取出A，這時候另一個線程two也從內(nèi)存中取出A，并且two進行了一些操作變成了B，然后two又將V位置的數(shù)據(jù)變成A，這時候線程one進行CAS操作發(fā)現(xiàn)內(nèi)存中仍然是A，然后one操作成功。盡管線程one的CAS操作成功，但是不代表這個過程就是沒有問題的。如果鏈表的頭在變化了兩次后恢復(fù)了原值，但是不代表鏈表就沒有變化。因此前面提到的原子操作AtomicStampedReference/AtomicMarkableReference就很有用了。這允許一對變化的元素進行原子操作。