Volatile
背景
为了提高处理器的执行速度，在处理器和内存之间增加了多级缓存来提升。但是引入了多级缓存就存在缓存数据不一致的问题。
原理
对于volatile变量，当对volatile变量进行写操作时，JVM就会向处理器发送一条lock修饰的指令，写完后再将这个缓存中的变量写回到系统主存中去。
但是，写回到主存中后，其他处理器缓存的值还是旧的，再执行计算操作就会有问题，所以在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存是一致的，就会实现缓存一致协议。
缓存一致协议：每个处理器通过“嗅探”在总线上传播的数据来检查自己缓存的值是不是过期了，当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改，就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态，当处理器需要对这个数据进行读写操作时，会强制重新从系统内存中把数据读到处理缓存中。
所以，如果一个变量被volatile修饰的话，在每次数据变化之后，其值会被强制刷入主存。而其他的处理器由于遵守缓存一致性协议，也会把这个变量的值重新刷入到缓存中。这就保证了volatile在并发编程中，其值在多个缓存中是可见的。
Synchronized
背景
造成线程安全的主要原因有两点，
- 存在共享资源（临界资源）
- 多条线程共同操作共享数据
应用方式
- 修饰实例方法，进入代码前要获得当前实例的锁
- 修饰静态方法，进入代码前要获得当前类对象的锁
- 修饰代码块，进入代码库前要获得给定对象的锁
底层原理
反编译代码块
反编译Synchronized修饰的代码块后的结果会出现monitorenter和monitorexit指令，这两条指令的作用是：
- monitorenter：每个对象都有一个监视器锁（monitor）。当monitor被占用时就会处于锁定状态，线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权限，过程如下：
1、如果monitor的进入数为0，则线程进入monitor，然后将进入数设置为1，表明该线程为monitor的所有者。
2、如果线程已经占有该monitor，则重新进入，且monitor进入数加1。
3、如果其他线程占用了monitor，则该线程进入阻塞状态，直到monitor的进入数为0，再尝试获取monitor的所有权。
- monitorexit：执行monitorexit的线程必须是引用对象所对应的monitor所有者。执行指令时，monitor的进入数减1，如果减1后为0，则线程释放monitor的权限，不再是monitor的所有者。其他被这个monitor阻塞的线程可以尝试获取这个monitor的所有权。
- 注：wait/notify等方法也依赖于monitor对象。
反编译同步方法
反编译同步方法并没有通过指令monitorenter和monitorexit来完成，但是相对于普通方法，常量池中多了ACC_SYNCHRONIZED标识符。JVM就是根据该标识符来实现方法的同步的：当方法调用时，调用指令会检查ACC_SYNCHRONIZED访问标志是否被设置，如果设置了，执行线程先获取monitor，获取成功后才能执行方法体，方法体执行完再释放monitor。在方法执行期间，其他任何线程都无法获取同一个monitor对象。
