共计 1904 个字符，预计需要花费 5 分钟才能阅读完成。
原子性
原子性指的是一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性
线程切换 带来的原子性问题
Java 并发程序都是基于多线程的，操作系统为了充分利用 CPU 的资源，将 CPU 分成若干个时间片，在多线程环境下，线程会被操作系统调度进行任务切换。
为了直观的了解什么是原子性，我们看下下面哪些操作是原子性操作
int count = 1; //1
count++; //2
int a = count; //3
上面展示语句中，除了语句 1 是原子操作，其它两个语句都不是原子性操作，下面我们来分析一下语句 2
其实语句 2 在执行的时候，包含三个指令操作
指令 1：首先，需要把变量 count 从内存加载到 CPU 的寄存器
指令 2：之后，在寄存器中执行 +1 操作；
指令 3：最后，将结果写入内存
对于上面的三条指令来说，如果线程 A 在指令 1 执行完后做线程切换，线程 A 和线程 B 按照下图的序列执行，那么我们会发现两个线程都执行了 count+=1 的操作，但是得到的结果不是我们期望的 2，而是 1。
操作系统做任务切换，可以发生在任何一条 CPU 指令执行完
有序性
有序性指的是程序按照代码的先后顺序执行
编译优化 带来的有序性问题
为了性能优化，编译器和处理器会进行指令重排序，有时候会改变程序中语句的先后顺序，比如程序：
a = 5; //1
b = 20; //2
c = a + b; //3
编译器优化后可能变成
b = 20; //1
a = 5; //2
c = a + b; //3
在这个例子中，编译器调整了语句的顺序，但是不影响程序的最终结果
synchronized（具有有序性、原子性、可见性）表示锁在同一时刻只能由一个线程进行获取，当锁被占用后，其他线程只能等待。
在单例模式的实现上有一种双重检验锁定的方式（Double-checked Locking）
public class Singleton {
static Singleton instance;
static Singleton getInstance(){
if (instance == null) {
synchronized(Singleton.class) {
if (instance == null)
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
我们先看 instance = new Singleton() 的未被编译器优化的操作
指令 1：分配一块内存 M；
指令 2：在内存 M 上初始化 Singleton 对象；
指令 3：然后 M 的地址赋值给 instance 变量。
编译器优化后的操作指令
指令 1：分配一块内存 M；
指令 2：将 M 的地址赋值给 instance 变量；
指令 3：然后在内存 M 上初始化 Singleton 对象。
现在有 A，B 两个线程，我们假设线程 A 先执行 getInstance() 方法，当执行编译器优化后的操作指令 2 时（此时候未完成对象的初始化），这时候发生了线程切换，那么线程 B 进入，刚好执行到第一次判断 instance==null 会发现 instance 不等于 null 了，所以直接返回 instance，而此时的 instance 是没有初始化过的。
现行的比较通用的做法就是采用静态内部类的方式来实现
public class SingletonDemo {
private SingletonDemo() {
}
private static class SingletonDemoHandler{
private static SingletonDemo instance = new SingletonDemo();
}
public static SingletonDemo getInstance() {
return SingletonDemoHandler.instance;
}
}
可见性
可见性指的是当一个线程修改了共享变量后，其他线程能够立即得知这个修改
缓存 导致的可见性问题
首先我们来看一下 Java 内存模型（JMM）
我们定义的所有变量都储存在主内存中
每个线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程使用到的变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）
线程对共享变量所有的操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主内存中读写（不能越级）
不同线程之间也无法直接访问其他线程的工作内存中的变量，线程间变量值的传递需要通过主内存来进行。（同级不能相互访问）
共享变量可见性的实现原理：
线程 1 对共享变量的修改要被线程 2 及时看到的话，要经过如下步骤：
把工作内存 1 中更新的变量值刷新到主内存
把主内存中的变量的值更新到工作内存 2 中
可以使用 synchronized、volatile、final 来保证可见性
欢迎大家关注公众号：小白程序之路（whiteontheroad），第一时间获取最新信息！！！
笔者博客地址：http:www.gulj.cn
