每日一问 | 并发专题 volatile，synchronize，cas，happens before, lost wake up

volatile:

之前看过一个播放器的源码，里面的单例实例使用了volatile修饰，后来查了一下资料，了解到CPU在执行指令时，为了提高执行效率，会把内存中的数据copy一份到高速缓存中，所以程序在访问或修改变量的时候，操作的并不是内存中的数据，而是高速缓存中的数据。这样的话，在多核心CPU + 多线程上，可能会出现 [新写入的数据] 未能立即更新到 [内存] 中，这时候，如果有其他线程刚好又访问到这个变量，那么它读取到的数据，还是旧数据。

使用volatile关键字修饰的变量，在程序修改它的数据之后，其他线程总是能拿到最新的值。

在多线程的环境下，某个变量(比如说一个FLAG)，会被多个线程频繁访问和修改，就可以使用volatile。

synchronized:

这个关键字在代码中很常见，一个悲观锁 + 可重入锁

cas:

相比与前面的synchronized，CAS机制是一种乐观锁，它不会阻塞其他线程，所以在效率上，会比synchronized高。

在多线程共同修改同一变量的场景下，比如说，两个线程[A, B]同时把一个int类型的变量[m] 加上520 (m += 520)，

假设[A，B]拿到的初始值都是0，

在运算之后，A和B都拿着520，想把它交给变量m，如果这时候，A比B快一步，先给了m，那么B接下来就会提交失败，为什么呢，因为它刚刚拿到m的初始值是0，但是现在看到m的值是520，很明显被别人修改了，在这种情况下，它会把现在的520取出来，把它再加上520，准备放回去，在放回去的时候，仍然会继续判断它刚刚拿到的m值的是不是最新的，如果不是最新的，还会继续前面的行为。

典故：

5月19那晚上，两个男生在微信上约了同一个女生，女生都同意了。520那天早上，女生 先和男生A见面，岂料男生A会在这时候向她表白，并给她转账520块钱，她很惊喜，于是答应了。

当天下午，女生和男生B约会，这时候男生B居然也说喜欢她，向她表白了。。。。但是！她说，你慢了一步，我今天早上已经答应了另一个男生，做他女朋友了，你死心吧。

但是没想到，男生B居然说: "没事啊，这年头多一个男朋友也没什么的。" ，女生只有害羞地点点头。 接着，男生B给女生转账了520。 女生开心地说： "那我现在有两个男朋友啦"。

其实这位女生对CAS理解得非常深刻，因为如果按照一般的方式，她当天就只能收到520块，并且只有一个男朋友，但是当她把CAS机制应用到生活中，她就能收到1040块钱了，并且拥有2个男朋友。

后来人们给这个故事起了个名字，叫做 "CAS爱情故事"

happens before, lost wake up，这两个不会。。。没了解过

volatile小故事补充：

两个男生(A,B)同时喜欢上一个女生，但他们的示爱方式却截然不同，

男生A每个周末都会拿着一束鲜花到女生家门前，并等候着女生的答案，但这位女生却从来不看男生一眼，每次过了好几个小时之后，才在厅里大声说: "你回去吧，我开始打游戏了！"。然而，女生打的太极并没有使男生A放弃，反而更加坚定了他的决心。

男生B，因为跟那位女生是同桌，所以他比男生A有更多跟女生接触的机会，但是他并没有珍惜，每次放学就只会仗着女生打不过他，逼着女生帮他写作业，因为他觉得这样做，会有一种征服感。

某个周末，男生A一如既往地捧着鲜花来到女生家门前等候着回复，没想到这一幕刚好被女生的妈妈看到了，妈妈心想: "这孩子，挺有耐心的"，于是跟她女儿讲: "女儿啊，你看门外的男生，多有心，每周风雨不改地来送花，我觉得他挺靠谱的，要不你尝试跟他交往一下？"， 那位女生说: "知道啦妈，等我打完这局游戏我就去开门"。

这时候，男生A忽然接到他爸爸的电话: "今天是外婆的生日，快点回家，准备去外婆家了"。于是男生A就回家了，走回去的路上还撞到了一个看起来有急事的男的，原来这个男的就是男生B，他妈妈今天突然说要检查他的作业，所以他赶过去那位女生家，想拿回作业本。

半个小时后，女生打完游戏，化了个妆之后，站在门背后，说了一大堆肉麻的话，然后开门了。。。。门前的男生B感动得热泪盈眶，没想到之前那么欺负她，她不但不怪他，还说要跟他在一起。

开门后女生也很惊讶，没想到，强迫自己帮忙写了大半个学期作业的坏男生，竟然也是周末送花的贴心男生(她不知道，送花的是男生A)，两人冰释前嫌，开启了一段新的生活。

这个故事告诉我们，信息同步在某种场景下的重要性，如果当时这个女生能及时地放下手机，给门外的男生开门，迎接她的，可能是一段甜蜜的生活，但是她并没有这么做，跟了男生B之后，不知道有什么程度的家暴，在等着她。

对于

synchronized，可能部分人了解的还是关于 重量级锁的概念，有必要了解下  偏向锁、轻量级锁概念。没记错的话，在java中，并发原先是不建议使用synchronize的（低效），但是后续的版本（java 8之后？）对synchronize的优化使得效率已经很高了、

路过打个卡 ~~

除了上面的，还有一个伪共享问题

关于并发是一个很大的专题系列，小菜鸟推荐两篇自己觉得不错的文章 ：

关于volatile的 ： https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html

接着就要看看各种锁的知识了，自旋锁、乐观锁、悲观锁、偏向锁。。。等等，名词看起来很强，实际了解就知道了， 涉及到各种 Lock 需要了解下 AQS，关于 AQS 的 一个系列文章 The java.util.concurrent Synchronizer Framework 中文翻译版 ： http://ifeve.com/aqs/ 也可以看看原文

并且涉及到了 CAS ，可以看看 ConcurrentHashMap 的源码，同时还要有一点红黑树和位运算的知识，

“并发编程网” 以及 “importNew” 是两个讲java 很不错的参考网站，也可以看看这里

https://www.geeksforgeeks.org/java/

那么，有了 java 的并发基础之后，可以接着了解 c++ 的并发，还是略有不同的

接着，可以继续看看 Linux kernel 的并发怎么处理的，需要有一点链表、队列的知识，了解即可

volatile：用于修饰变量，能够保证有序性和可见性，无法保证原子性

synchronize：用于同步代码块或者方法同步