我们写各类系统应用，常见的网络变成，基本上都是并发编程，不论是多线程还是多进程、或者是协程、队列等。这些并发场景在对共享变量进行访问时，会带来数据不一致问题，这时就需要用到锁或者原子操作保证数据一致性。 一、常见并发场景 1、单一数值的增减，如：秒杀活动库存的递减，投票数的增加。 2、对象结构的增减，如：优惠券的发送，在线用户列表。 二、并发编程的几个概念 1、并发执行不一定是并行执行 2、单核cpu可以并发执行，不能并行执行 并行是同一时刻多任务的处理，并发是同一时间段内的多任务处理。 区别：多核的并行处理涉及到同一时刻多核同时读一行缓存，存在脏读和脏写；单核的并发处理涉及到处理任务的中间变量存在脏写。 三、锁的作用 1、避免并行运算中，共享数据的的读写安全问题； 2、并行执行时，在锁的位置只有一个程序可以获得锁，其他程序无法获得； 3、锁的出现使得并行执行得地方在锁的位置执行串行； 四、锁的底层实现类型 1、锁的形式 （1）、锁内存总线：针对内存读写操作，在总线上进行控制，限制程序的内存访问； （2）、锁缓存行：同一个缓存行的内容读写操作，cpu内部的高速缓存会保证一致性锁作用在同一个对象或者变量上。 现代cpu首先会在高速缓存上寻找，如果存在对象、变量就使用锁缓存行，否则使用锁内存总线；加锁对执行速度带来的不良影响，由上看加锁和解锁都是在高速缓存和总线上进行读写的，效率非常高，而出现的耗时问题主要在产生冲突时执行的串口化等待时间，以及上下文的切换。 2、CPU/缓存与锁 锁的底层实现原理与CPU/高速缓存有密切的联系，首先看一下CPU 内核独享L1、L2，共享L3；多颗CPU通过QPI进行连接，内存读写要通过内存总线，CPU与内存、磁盘、网络、外设等通信，都需要通过各种系统提供的系统总线。 编译器、CPU优化 编译器优化：重新代码排序，优先读操作（读更好的性能，因为cache中有共享数据，而写操作需要，会让数据失效） CPU优化：指令执行乱序，（多核心协同处理，自动优化和重排指令顺序） 编译器、CPU屏蔽 优化屏蔽：禁止编译器做屏蔽，按照代码逻辑顺序生成二进制代码， volatile关键词； 内存屏蔽：禁止CPU优化，防止指令重排序，保证数据的可见性，store barrier, load barrier, full barrier； 写屏障：阻塞直到把store buff中的数据刷到cache中； 读屏障：阻塞直到把Invalid Queue中的消息执行完毕； 全屏障：包括读写屏障，保证各核数据一致性。

互斥锁： 操作系统负责线程调度，为了实现「锁的状态发生改变时再唤醒」就需要把锁也交给操作系统管理。 所以互斥器的加锁操作通常都需要涉及到上下文切换，操作花销也就会比自旋锁要大。 优点：简单高效； 不足：冲突等待时的上下文切换； 适用场景：绝大部分情况下都可以直接使用互斥锁 条件锁： 它解决的问题不是「互斥」，而是「等待」。 消息队列的消费者程序，在队列为空的时候休息，数据不为空的时候（条件改变）启动消费任务。 条件锁的业务针对性更强。 互斥锁操作： 大概的源码处理逻辑如下： 1 通过CAS操作来竞争锁的状态 &m.state； 2 没有竞争到锁，先主动自旋尝试获取锁 runtime_canSpin 和 runtime_doSpin (原地烧CPU)； 3 自旋尝试失败，再次CAS尝试获取锁； 4 runtime_SemacquireMutex 锁请求失败,进入休眠状态,等待信号唤醒后重新开始循环； 5 m.state等待队列长度（复用的int32位数字，第一位是锁的状态，后31位是锁的等待队列长度计数器）；