并发编程中往往涉及三个问题：原子性、可见性、有序性。
原子性
定义：即一个或者多个操作作为一个整体，要么全部执行，要么都不执行，并且操作在执行过程中不会被线程调度机制打断；而且这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何上下文切换。
例如转账问题，A向B转1000元，该过程分解成两个步骤：
1、A账户减掉1000元；
2、B账户增加1000元。
上述两个步骤如果中途被打断会造成什么后果？A账户已经被扣掉1000了，但是B账户确没有收到1000，这种情况肯定要禁止的。所以这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题。
在代码编程中经常使用如下语句：
- i = 0; //1
- j = i ; //2
- i++; //3
- i = j + 1; //4
分析上述四种语句，哪些是原子操作，哪些不是。
1在Java中，对基本数据类型的变量和赋值操作都是原子性操作；
2中包含了两个操作：读取i，将i值赋值给j
3中包含了三个操作：读取i值、i + 1 、将+1结果赋值给i；
4中同三一样
从上面分析中，其实可以初步总结出，语句中包含多个操作的情况，通常都不具备原子性，那么在实际开发过程中如果只是单线程的话是没问题的，但是多线程就很有可能得到意想不到的结果了。主要原因就是在操作过程中其它线程中途可能会写入数据，导致读取到的可能是脏数据。
要想在多线程环境下保证原子性，则可以通过锁、synchronized来确保。volatile是无法保证复合操作的原子性。
可见性
定义：可见性是指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。
例子：
//线程1执行的代码
int i = 0;
i = 10;
//线程2执行的代码
j = i;
如果执行线程1的是CPU1，执行线程2的是CPU2。由上面的分析可知，当线程1执行 i = 10这句时，会先把i的初始值加载到CPU1的高速缓存中，然后赋值为10，那么在CPU1的高速缓存当中i的值变为10了，却没有立即写入到主存当中。此时线程2执行 j = i，它会先去主存读取i的值并加载到CPU2的缓存当中，注意此时内存当中i的值还是0，那么就会使得j的值为0，而不是10。这就是可见性问题，线程1对变量i修改了之后，线程2没有立即看到线程1修改的值。
在上面已经分析了，在多线程环境下，一个线程对共享变量的操作对其它线程是不可见的。
有序性
定义：即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。
例子：
private int i = 0;
private bool flag = false;
i = 1; //语句1
flag = true; //语句2
从代码顺序上看，语句1是在语句2前面的，但是JVM在真正执行这段代码的时候不会保证语句1一定会在语句2前面执行，因为这里可能会发生指令重排序（Instruction Reorder）。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。
虽然处理器会对指令进行重排序，但是它会保证程序最终结果会和代码顺序执行结果相同，那么它靠什么保证的呢？再看下面一个例子：
int i = 0; //语句1
int j = 0; //语句2
i = i + 10; //语句3
j = i * i; //语句4
这段代码有4个语句，那么可能的一个执行顺序是：
语句2 -> 语句1 -> 语句3 -> 语句4
那么可不可能是这个执行顺序：
语句2 -> 语句1 -> 语句4 -> 语句3。
不可能，因为处理器在进行重排序时是会考虑指令之间的数据依赖性，如果一个指令Instruction 2必须用到Instruction 1的结果，那么处理器会保证Instruction 1会在Instruction 2之前执行。虽然重排序不会影响单个线程内程序执行的结果，但是多线程呢？下面看一个例子：
private boolean flag = false;
private Context context = null;
//线程1
context = loadContext(); //语句1
flag = true; //语句2
//线程2
while(!flag){
Thread.sleep(1000L);
}
dowork(context);
由于在线程1中语句1、语句2是没有依赖性的，所以可能会出现指令重排。如果发生了指令重排，线程1先执行语句2，这时候线程2开始执行，此时flag值为true，因此线程2继续执行dowrk(context)，此时context并没有初始化，因此就会导致程序错误。
从上面可以看出，指令重排序不会影响单个线程的执行，但是会影响到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。