我发现几乎所有高级同步抽象（如Semaphore，CountDownLatch，来自java.util.concurrent的Exchanger）和并发集合都使用Unsafe中的方法（如compareAndSwapInt方法）来定义临界区。同时我预计同步块或方法将用于此目的。 你能解释一下，不安全的方法（我的意思是只能用原子方式设置一个值的方法）比同步更有效吗？为什么会这样？
答案 0 :(得分：5)
如果您希望等待很长时间（例如毫秒），因为线程可能会处于睡眠状态并释放CPU以执行其他工作，则使用synchronised会更有效。
如果您希望操作很快发生，则使用compareAndSwap会更有效。这是因为它是一个简单的机器代码指令，只需10 ns。但是，如果资源非常满足，则该指令必须忙等待，如果它无法获得所需的值，它可能会占用CPU，直到它为止。
如果使用off heap memory，则可以控制共享数据的布局，避免错误共享（多个CPU正在更新相同的缓存行）。当您有多个值可能需要单独更新时，这一点很重要。例如用于环形缓冲区。
请注意，典型JVM（例如，热点）的内部实现通常会使用比较和交换硬件指令作为synchronized实现的 part ，如果这样的指令是可用（例如，x86），而另一个常见的替代方案是LL/SC（例如，POWER，ARM）。快速路径使用比较和交换（或等效）尝试获取锁定的典型策略（如果它是空闲的，可能是短spin-loop，最后如果失败回到操作系统级别阻塞原语（例如，futex，Events）。细节远不止于此，包括biased locking等技术，并且最终取决于实现。
答案 1 :(得分：0)
以上答案不令人满意。方法是：不需要互斥锁（同步），因为只有一个操作可以完成工作（在互斥锁中要做的所有事情），并且只有这一个操作不能中断。但这只是成功的一半，因为在多核系统中，另一个CPU可以写入相同的内存位置。因此，compareAndSwap机器码指令不仅在高速缓存中进行读取和写入，而且还对真实内存进行读取和写入。这需要更多时间访问RAM。 CompareAndSwap机器代码操作将检查RAM内容是否与读取前的值相比有所更改，然后才存储新值。如果我有更多的时间，我在这里写一个例子。
有效地，compareAndSwap访问比随时进行锁定和解锁要快。但是，只有在访问中只需要更改一个确切的存储位置时，才可以使用它。如果通常应更改多个存储位置（应始终保持一致），则不能使用compareAndSwap，只能使用同步。在上面写的答案中，compareAndSwap通常用于实现同步操作。这是正确的，因为单任务同步（获取互斥锁）和终端同步（释放互斥锁）仅需要任务调度程序中的一条原子指令。因此，原子访问是所有访问的基础。但是在同步{....}之间，调度程序知道线程开关受到保护。
这种程序方法不仅对于Java，对于C / ++（也许还有其他语言-）都是有效的，它也很重要并且可以使用。