开篇闲扯
一年又一年，年年多线程。不管你是什么程序员，都逃脱不了多线程并发的魔爪。因为它从盘古开天辟地的时候就有了，就是在计算机中对事实世界的一种形象。因而，放轻松别胆怯，肝了这系列的多线程文章，差不多能吊打面试官了（可别真入手...）。
并发症
并发问题，已经在单核单线程的机器上是不存在的（不是不想，是做不到）。如果把计算机看成一个木桶，那么跟咱们Java开发人员关系最大的就是CPU、内存、IO设施。这三块木板倒退至今，彼此之间也造成了较大的性能差别。CPU的外围数线程数在一直增多，内存的速度却跟不上CPU的步调，同理IO设施也没能跟上内存的步调。于是就加缓存，通过科学论证三级缓存最靠谱，于是就有了常见的CPU三级缓存。而后前辈们再对操作系统做各类调度层面的深度优化，通过软硬兼施的手法，使得软件与硬件的完满联合，才有现在凋敝的互联网。而咱们不过是在这座城市里的打工人罢了。
言归正传，本文将别离阐明在并发世界里的“三宗罪”：可见性、原子性、有序性。
罪状一：可见性
前文中有说到CPU的倒退经验了从单核单线程到当初的多外围多线程，而内存的读写性能却供给不上CPU的解决能力，于是就减少了缓存，至于前文中提到的三级缓存为什么是三级，不在本文探讨范畴，有趣味本人看去。。。
为什么会有可见性问题？
在单核心时代，所有的线程都是交给一个CPU串行执行，因而不管有多少线程都是排队执行，也就不会造成线程A与B同时竞争target变量的竞争状态，如图一。
来到多外围多线程时代，每颗CPU都有各自的缓存，如果多个线程别离在不同的CPU上运行，且须要同时操作同一个数据。而每颗CPU在解决内存中的数据时，会先将指标数据缓存到CPU缓存中。这时候CPU们各干各的，也不论目标值有没有被其余CPU批改过，本人在缓存中批改后不管三七二十一就写回去，这必定是不行的啊兄弟...，而这就是咱们Java中常说的数据可见性问题，再追根溯源就是：CPU级别的缓存一致性协定。后边文章会具体解释（别问具体工夫，问了就是今天）。
可见性问题怎么解决？
这个简略，如果仅仅是解决可见性，那就Volatile关键字用起来（也不是万能的，慎重考虑），它会将共享变量数据从线程工作内存刷新到主存中，而这个关键字的实现根底是Java标准的内存模型，留神，这里要和JVM内存模型辨别开，两者是不一样的货色。那么Java内存模型又是什么样的，为啥设计这个内存模型，有哪些益处？下篇具体解释！本文就先放一张简略的图：
罪状二：原子性
大家都晓得CPU的运行工夫是分片进行的，可能CPU这段时间在执行我写的if-else，下一时刻因为操作系统的调度以后线程失落工夫片，又执行其余线程工作去了（呸！渣男）。打断了我以后线程的一个或者多个操作流程，这就是原子性被毁坏了，也就是多线程无锁状况下的ABA问题。跟咱们冀望的齐全不一样啊，还是看图谈话：
解释一下就是：想要失去temp为2的后果，然而只能失去1，起因就是运行A线程的CPU干别的去了，而这时候B线程所在的CPU后发制A，领先实现了++的操作并写回内存，然而A不晓得，还傻傻的认为它的到的是temp的初恋，又傻傻的写会去，而后就心态崩了呀！偷袭~（出错）
罪状三：有序性
如果说原子性问题是硬件工程师挖的坑（CPU别切换多好），那有序性就妥妥的是软件工程师下了老鼠夹子（夸大了啊，其实都是为了效率）。之所以存在有序性问题，齐全是编译大神们对咱们的关爱，晓得咱们一般Coder对性能的要求是能跑就行。
因而，在Java代码在编译期间动了手脚，比如说：锁打消、锁粗化（须要进行逃逸性剖析等技术手段）或者是将A、B两段操作调换程序。然而，所有的这所有都不能影响源码在单线程执行状况下的最终后果，即as-if-serial语义。这是个很顶层的协定，不论是编译器、运行时状态还是处理器都必须恪守该语义。这是保障程序正确性的大前提。当然，编译器不仅仅要准守as-if-serial语义，还要准守以下八大规定--Happens-Before规定（八仙过海各显神通）：
什么是Happens-Before规定？
一段程序中，后面运行后的后果，对前面的操作来说均可见。即：不论怎么编译优化（编译优化的文章当前会写，关注我，全免费）都不能违反这一指导思想。不能忘本
| 规定名称 | 解释 |
|---|---|
| 程序程序规定 | 在一个线程中，依照程序的程序，后面的操作先产生于后续的操作 |
| volatile变量规定 | 对volatile变量进行写操作时，要优先产生于对这个变量的读操作，能够了解为禁止指令重排但理论不齐全是一个意思 |
| 线程start()规定 | 很好了解，线程的start()操作要优先产生于该线程中的所有操作（要先有鸡能力有蛋） |
| 线程join()规定 | 线程A调用线程B的join()并胜利返回后果时，线程B的任意操作都是先于join()操作的。 |
| 治理锁定规定 | 在java中以Synchronized为例来说就是加解锁操作要成对且解锁操作在加锁之后 |
| 对象终结规定 | 一个对象的初始化实现happen—before它的finalize（）办法的开始 |
| 传递性 | 即A操作先于B产生，B先于C发==>A先于C产生 |
注：文章里所有相似“先于”、“早于”等词并不谨严不能和Happens-Before划等号，只是这样说更好了解，较为精确的含意是：操作后果对后者可见。
其实，总结来说就是JMM、编译器和程序员之间的关系。
JMM对程序员说：你按程序写，执行后果就是依照你写的程序执行的，有BUG就是你本人的问题。程序员：好的，听你的！JMM对编译器说：你不能轻易扭转程序员的代码程序，我都跟他承诺写啥是啥了，别搞错了。编译器：收到！（可我还是想优化，我不影响你不就行了，这优化我做定了，奥利给！）于是就有了这些规定，而对于咱们CRUD Boy来说都是不可见的，理解一下就OK！
感激各位看官！
更多文章请扫码关注或微信搜寻Java栈点公众号！