本文从三方面展开：

1. 并发有什么好处
2. 并发带来的问题
3. 这些问题如何解决

文末附 synchronized、volatile 关键字解析，其他并发包下内容，请参考后续文章。

1. 并发有什么好处

并发可以充分利用CPU资源，降低系统响应时间，提升系统吞吐量。

并发处理的广泛应用是使得 Amdahl 定律代替摩尔定律成为计算机性能发展源动力的根本原因，也是人类“压榨”计算机运算能力的最有力武器。 —— 引自《深入理解Java虚拟机》

CAS 与 AQS

1. CAS是什么

Compare-and-Swap 或者 Compare-and-Set 简称 CAS。

CAS操作是原子性的，CAS指令需要有三个操作数，分别是内存位置（在Java中可以简单地理解为变量的内存地址，用V表示）、旧的预期值（用A表示）和准备设置的新值（用B表示）。CAS指令执行时，当且仅当V符合A时，处理器才会用B更新V的值，否则它就不执行更新。

在 JDK 5之后，Java类库中才开始使用CAS操作，该操作由sun.misc.Unsafe类里面的compareAndSwapInt()和compareAndSwapLong()等几个方法包装提供。HotSpot虚拟机在内部对这些方法做了特殊处理，即时编译出来的结果就是一条平台相关的处理器CAS指令，没有方法调用的过程，或者可以认为是无条件内联进去了。不过由于Unsafe类在设计上就不是提供给用户程序调用的类【Unsafe::getUnsafe()的代码中限制了只有启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）加载的Class才能访问它】，因此在JDK 9之前只有Java类库可以使用CAS，譬如J.U.C包里面的整数原子类，其中的compareAndSet()和getAndIncrement()等方法都使用了Unsafe类的CAS操作来实现。而如果用户程序也有使用CAS操作的需求，那要么就采用反射手段突破Unsafe的访问限制，要么就只能通过Java类库API来间接使用它。直到JDK 9之后，Java类库才在VarHandle类里开放了面向用户程序使用的CAS操作。

代码示例

import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;

public class ThreadFactoryTest {

    public static void main(String [] args) {
        // 创建线程工厂,并设置线程名字格式
        ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("thread-pool-%d").build();

        // if (corePoolSize > maximumPoolSize) throw IllegalArgumentException(非法调度Exception)
        ExecutorService singleThreadPool = new ThreadPoolExecutor(12, 24,
                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<>(1024), threadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

        singleThreadPool.execute(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
        singleThreadPool.shutdown();
    }
}