互斥同步是一种常见也是最主要的并发正确性保障手段，同步是指在多个线程并发访问共享数据时，保证共享数据在同一个时刻只被线程使用。互斥实现方式有互斥量，临界区，信号量等手段。
JAVA里面最常见的互斥同步就是synchronized，synchronized关键字经javac编译后，会在同步块的前后形成monitorenter和monitorexit两个字节码指令。这两个字节码指令都需要一个明确的reference对象来解锁：
对于static方法锁住的是class对象；对于非static方法，锁住的是调用方法的对象，对于synchronized代码块，锁住的是synchronized(obj)中指定的对象
在获取对应的reference对象后，当前线程可以操作同步代码块，若当前线程在持有锁的情况下再次获取锁，会成功，且锁的持有计数会+1，每当释放一次锁，锁的持有计数-1，当锁的持有计数为0时，锁释放，可被其他线程获取。当一个线程持有锁对象时，对于互斥同步，其他线程在获取锁对象失败后，会被阻塞。
从上面的分析可以看出，互斥同步是一个重量级的操作，涉及到用户态与内核态的切换（操作互斥量和阻塞线程需要使用内核态），需要花费大量的时间，对于代码量较小的操作，应对这种重量级操作进行优化。
互斥同步面临的问题主要是线程阻塞和唤醒所带来的性能开销，因此这种也被称为阻塞同步。而与之对应的就是非阻塞同步。它的主要改进是对于获取锁失败的线程不再将其挂起，而是让其自旋等待一段时间，若还是无法获取锁，则挂起。
设置锁的持有对象也不再需要操作互斥量，而是采用原子操作进行设置，在设置成功后，当前线程获取到锁的对象。而其他线程在原子操作获取锁失败后，会自旋（可以理解为继续走循环尝试继续获取锁）等待，直到获取锁成功，或超过一定次数后被挂起。
但这种方法存在一个漏洞，即ABA问题。具体可以参照下面这几张图。即线程1在进行原子操作时因某些原因被阻塞，此时线程2利用原子操作将目的对象的值改为A，之后线程2又使用原子操作将值改回B，此后线程1突然恢复，再次进行原子操作将值改回A，此时原本应该是B的值变为了A，出现了安全性问题。
要保证线程安全，不一定非要用阻塞同步或者非阻塞同步，同步与线程安全两者没有必要的联系。如果一个方法不涉及数据共享，那么不需要任何手段就能保证其线程安全。这种无同步方案主要有两种方式实现。
一是可重入代码（Reentrant Code）。它可以在运行的任何时刻中断，转而去执行另一端代码，而在控制权返回后可以继续执行，原来的程序不会出错，也不会对结果有影响。
二是线程本地存储（Thread Local Storage）。如果一段代码中所需要的数据必须与其他代码共享，那么就看这些共享的数据能否保证在同一个线程中执行，如果能，则无需同步。对于每一个Thread对象，其中都有一个ThreadLocalMap对象，这个对象中，以本地线程变量的hashCode为键，本地线程变量的值为key-value键值对，因而我们可以通过这个ThreadLocalMap对象来找到对应的本地变量的值。
