1.1. 代码块对一组变量的访问看上去是串行的：每次只有一个线程可以访问内存
1.1.1. 由synchronized关键字保护的代码块
1.1.2. 用java.util.concurrent.lock.Lock类的实例保护的代码
1.1.3. java.util.concurrent包中的代码
1.1.4. java.util.concurrent.atomic包中的代码
1.1.4.1. 原子类不使用同步，至少在CPU编程方面是这样
1.1.4.1.1. 使用CAS指令的线程在同时访问同一资源时不会阻塞
1.1.4.2. 原子类利用了比较并交换（Compare and Swap，CAS）CPU指令
1.1.4.3. 包中的类使用了基于CAS的原语，而不是传统的同步
1.2. 同步的目的是保护对内存中值（或变量）的访问
1.3. 同步需要独占访问资源
2.1. 同步和可扩展性
2.1.1. 应用程序在同步块中花费的时间会影响应用程序的可扩展性
2.1.2. 阿姆达尔定律（Amdahl's law）
2.1.2.1. 加速比=1÷((1-P)+P÷N)
2.1.2.2. P是并行运行的程序量
2.1.2.3. N是使用的线程数量
2.1.2.3.1. 假设每个线程都有可用的CPU
2.1.2.4. 随着P减小，也就是说，随着更多的代码位于串行块中，拥有多个线程的性能收益也会减少
2.2. 获取同步锁需要CPU周期
2.3. 获取同步锁的开销
2.3.1. 如果锁是无竞争的，即两个线程没有在同一时间试图访问锁，那么这个开销是非常小的
2.3.1.1. 非膨胀锁（uninflated lock）
2.3.1.1.1. 无竞争的synchronized锁
2.3.1.1.2. 获取一个非膨胀锁的开销在几百纳秒左右
2.3.1.2. 无竞争的CAS结构会有更小的性能损失
2.3.2. 有竞争的结构开销会更大
2.3.2.1. 当第二个线程试图访问一个synchronized锁时，可以预见锁会变成膨胀的inflated
2.3.2.2. 第二个线程必须等待第一个线程释放锁
2.3.2.3. 这个等待时间取决于应用程序
2.3.3. 在使用CAS指令的代码中，竞争操作的开销是不可预知的
2.3.3.1. 在最坏的情况下，两个线程可能会陷入无限循环
2.3.3.1.1. 因为每个线程修改CAS保护的值之后，发现另一个线程同时进行了修改
2.4. Java特有的，并取决于Java内存模型（Java Memory Model）
2.4.1. 不同于C++和C这样的语言，它对关于同步的内存语义有严格的保证，并且该保证适用于基于CAS的保护、传统的同步，以及volatile关键字
2.4.2. 变量会临时存储在寄存器中，这比直接在主内存中访问它们要高效得多
2.4.3. 寄存器的值对其他线程来说是不可见的
2.4.4. 修改寄存器中值的线程必须在某个时刻将该寄存器刷新到主内存中，这样其他线程才能看到这个值
2.4.5. 什么时候刷新寄存器的值，是由线程同步决定的
2.4.6. 对于标记为volatile的变量，无论什么时候被修改，都会被更新到主内存中
2.4.7. 将大量连续的、细粒度的调用包装在一个同步块中
2.5. 同步的内存语义、基于CAS的结构，以及volatile关键字会对性能产生负面影响，特别是在有很多寄存器的大型机器上
3.1. 避免同步对象的竞争是减轻其性能影响的有效方法
3.2. 为了实现线程安全，很多Java对象是同步的，但它们未必需要共享
3.2.1. 通过使用线程局部变量，对象的总数受到了限制（使对GC的影响最小化），而且每个对象都不会有线程竞争
3.2.2. 线程局部变量永远都不会发生竞争，它们非常适合保存实际上不需要在线程间共享的同步对象
3.3. 用基于CAS的替代方案
3.3.1. 在某种意义上，这并不能避免同步，而是以不同的方式解决问题
3.3.2. 在这种情况下，通过减少同步的损失，可以得到与避免同步相同的效果
3.3.3. 对于确实需要共享的对象，基于CAS的工具是一种避免传统同步的方法
3.4. 如果对资源的访问是无竞争的，基于CAS的保护会比传统的同步稍微快一些
3.5. 如果访问始终是无竞争的，完全无保护还会再快一些，并且可以避免边界情况
3.6. 如果对资源的访问存在轻度或者适度的竞争，基于CAS的保护会比传统的同步更快（通常会快得多）
3.7. 随着所访问资源的竞争越来越激烈，传统的同步将在某个时候成为更高效的选择
3.8. 当只读取值而不写入的时候，基于CAS的保护不会受竞争的影响
3.9. 没有什么可以替代在代码运行的实际生产条件下进行广泛的测试，只有这样，才能确定某一特定方法的哪种实现更好
4.1. false sharing
4.2. 缓存行共享（cache line sharing）
4.3. 对于频繁修改volatile变量或退出同步块的代码，伪共享会显著降低性能
4.4. 伪共享造成的最严重的损失，基本上每个写操作都会使所有其他缓存行失效，而且性能是串行的
4.5. 伪共享不一定涉及同步（或volatile）变量，每当CPU缓存中的数据值被写入时，持有相同数据范围的其他缓存必须失效
4.6. Java内存模型要求，只有在同步原语（包括CAS结构和volatile）结束时，数据才必须写入主内存。所以这种情况是最常遇到的
4.7. 标准工具集中，没有任何一个可以解决伪共享，因为这需要与处理器架构相关的专业知识
4.7.1. 某些原生分析器可以提供和给定代码行每条指令的时钟周期数（cycles per instruction，CPI）相关的信息
4.7.2. 在一个循环内，某个简单指令的CPI很高，就表明代码正在等待将目标内存重加载到CPU缓存
4.8. 避免伪共享的主要方法是代码检查
4.9. 防止伪共享需要修改代码
4.9.1. 理想的情况是，所涉及的变量可以不那么频繁地写入
4.9.2. 对变量进行填充，这样它们就不会被加载到同一缓存行上
4.10. 避免伪共享最好的方式是将数据移至局部变量，稍后再存储它们
5.1. JDK私有类中的一个特性可以减少设定字段上的缓存竞争
5.2. 通过使用@sun.misc.Contended标记由JVM自动填充的变量来实现的
5.3. 这个注解是私有的
5.3.1. 在Java 8中，它属于sun.misc包，没有什么能阻止你在自己的代码中使用这个包
5.3.2. 在Java 11中，它属于jdk.internal.vm.annotation包，由于Java 11使用了模块系统
5.4. -XX:+RestrictContended标志
5.4.1. 默认是true
5.4.1.1. 意味着该注解仅限于JDK的类使用
5.4.1.2. JVM会忽略这个注解
5.4.2. 要让应用程序代码使用该注解，需要加上-XX:-RestrictContended标志
5.5. -XX:-EnableContended
5.5.1. 默认是true
5.5.2. 禁用JDK的自动填充
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