在Java中，所有实例域、静态域和数组元素都存储在堆内存中，堆内存在线程之间共享（本章用“共享变量”这个术语代指实例域，静态域和数组元素）。局部变量（Local Variables），方法定义参数（Java语言规范称之为Formal Method Parameters）和异常处理器参数（ExceptionHandler Parameters）不会在线程之间共享，它们不会有内存可见性问题，也不受内存模型的影响。
Java线程之间的通信由Java内存模型（本文简称为JMM）控制，JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见。从抽象的角度来看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（Main Memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存、写缓冲区、寄存器以及其他的硬件和编译器优化。Java内存模型的抽象示意如图所示。
图3-1 Java内存模型的抽象结构示意图
从图3-1来看，如果线程A与线程B之间要通信的话，必须要经历下面2个步骤。
1）线程A把本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存中去。
2）线程B到主内存中去读取线程A之前已更新过的共享变量。
下面通过示意图（见图3-2）来说明这两个步骤。
图3-2 线程之间的通信图
如图3-2所示，本地内存A和本地内存B由主内存中共享变量x的副本。假设初始时，这3个内存中的x值都为0。线程A在执行时，把更新后的x值（假设值为1）临时存放在自己的本地内存A中。当线程A和线程B需要通信时，线程A首先会把自己本地内存中修改后的x值刷新到主内存中，此时主内存中的x值变为了1。随后，线程B到主内存中去读取线程A更新后的x值，此时线程B的本地内存的x值也变为了1。
从整体来看，这两个步骤实质上是线程A在向线程B发送消息，而且这个通信过程必须要经过主内存。JMM通过控制主内存与每个线程的本地内存之间的交互，来为Java程序员提供内存可见性保证。
线程安全三大特性
1、原子性：原子性是指一个操作是不可中断的，即使是在多个线程一起执行的时候，一个操作一但开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch。
i++ 不是原子性
1+2 不是原子性
CAS算法 原子性（后面会讲到）
2、有序性：在并发时，程序的执行可能会出现乱序
class OrderExample{
int a = 0;
boolean flag = false;
public void write(){
a =1;
flag = true;
}
public void reader(){
if(flag){
int i = a+1;
}
}
上述代码中，如果并发执行write（线程A） 和 reader（线程B），有可能出现线程A先执行flag = true，后执行a=1;而线程B在拿到flag = true的时候，误以为a已经等于1了,再++，希望是2，但是结果却是1
3、可见性
可见性是指当一个线程修改了某一个共享变量的值，其他线程是否能够立即知道这个修改，可能由各个环节产生，例如CPU执行时的指令重排、编译器优化等
Happen-Before规则（代码重排规则）
1、程序顺序规则：一个线程内保证语义的串行性 a=1；b=a+1;
2、volatile规则: volatile变量的写，先发生于读，这保证了volatile变量的可见性
3、锁规则：unlock 必然发生于随后的加锁 lock前
4、传递性：A先于B B先于C A必先于C
5、线程的start()方法先于它的每一个动作
6、线程的所有操作先于线程的终结（join())
7、线程的中断（interrupt() 先于被中断线程的代码）
8、对象的构造函数执行结束先于finalize()方法
线程安全：只某个函数，函数库在多线程环境中被调用时，能够正确的处理各个线程的局部变量，使程序功能正确完成