一、简介
创建一个对象需要分配内存空间，不需要该对象时及时回收，这个内存的控制是由Java虚拟机完成的
- 所有的共享变量都存储于主内存，共享变量：实例变量和类变
- 每一个线程存在自己的工作内存，局部变量属于线程私有，线程对变量的所有操作（读/写）都必须在工作内存中进行，不能直接读写主内存中的变量
- 不同线程之间无法直接访问对方工作内存中的变量，Java 线程间的通信采用的是共享内存方式
线程间通信方式
- 消息传递
- 共享内存
二、原子性、可见性、有序性
1.原子性
定义：一个或多个操作，要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就不执行
原子性是拒绝多线程操作的，不论是多核还是单核，具有原子性的量，同一时刻只能有一个线程来对它进行操作
- 对基本数据类型的变量的读取和赋值操作是原子性操作
- 变量之间的相互赋值不是原子操作
- Java内存模型只保证了基本读取和赋值是原子性操作，如果要实现更大范围操作的原子性，可以通过synchronized和Lock来实现。
2.可见性
定义：当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。
Java提供了volatile关键字来保证可见性，当一个共享变量被volatile修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，它会去内存中读取新值。
通过synchronized和Lock也能够保证可见性，synchronized和Lock能保证同一时刻只有一个线程获取锁然后执行同步代码，并且在释放锁之前会将对变量的修改刷新到主存当中。因此可以保证可见性。
static boolean flag = true; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while (true) { if (!flag) { break; } } } }); thread.start(); Thread.sleep(1000); flag = false; }在这个例子中，通过主线程中修改flag标志位，让线程thread退出循环
但结果却不会退出while循环
因为线程thread最开始从主内存读取flag的值为true，然后JIT编译器会将读取的值存入线程thread的工作内存中，thread线程读取会直接从工作内存中那值，在主线程中对flag进行修改，thread线程并不会去读取主内存的值，直接从缓存中拿
解决办法：使用 volatile
线程操作 volatile 变量都是直接操作主存
3.有序性
定义：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行
指令重排序：一般来说，处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。
指令重排序不会影响单个线程的执行，但是会影响线程并发执行的正确性
总结：
要想并发程序正确地执行，必须要保证原子性、可见性以及有序性。只要有一个没有被保证，就有可能会导致程序运行不正确
三、如何解决可见性——synchronized和volatile
1.用synchronized加锁
当一个线程进入synchronized代码块后，线程会获得锁，清空工作内存，从主内存中拷贝共享变量最新的值到工作内存中存为副本，执行代码块后，将修改的副本的值刷新回主内存中，线程释放锁
其他获取锁失败的线程，会进入阻塞，等待释放锁，这样就保证了当前获取的变量的值是最新的。
产生问题：加锁不可避免的会涉及到线程切换，会增加系统开销
2.volatile修饰变量
- 保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
- 禁止进行指令重排序
volatile修饰的变量是在主存上进行读写操作，所以可以保证可见性
四、volatile和synchronized的区别
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volatile只能修饰实例变量和类变量，而synchronized可以修饰方法，以及代码块
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volatile保证数据的可见性，但是不保证原子性(多线程进行写操作，不保证线程安全);而synchronized可以保证原子性
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volatile用于禁止指令重排序：可以解决单例双重检查对象初始化代码执行乱序问题。
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如果是对一个共享变量进行多个线程的赋值，而没有其他的操作，可以用volatile来代替synchronized，因为赋值本身是有原子性的，而volatile保证了可见性，所以就可以保证线程安全
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volatile是无锁操作，所以性能比synchronized更好
五、synchronized和Lock
- synchronized是关键字，属于JVM层面，而Lock是一个接口，属于JDK层面
- synchronized会主动释放锁，但是Lock必须手动释放
- synchronized具有原子性，所以是不可中断的，而Lock可中断也可以不中断
- synchronized可以锁住代码块和方法，而Lock只能锁住方法
- synchronized是非公平锁，ReentrantLock可以控制是否是公平锁。