阅读《Java高并发编程详解》后的笔记。
CPU cache模型
CPU的处理速度和内存的访问速度差距太大，于是在CPU和主存之间增加了缓存。
CPU cache模型如图：
Cache的出现解决直接访问内存效率低下。程序运行时，Cache会将运算所需要的数据从主存复制一份到CPU cache中，这样CPU进行计算时就可以直接对CPU Cache中的数据进行读取和写入，运算结束后，再将CPU cache中的最新数据刷入主存中。
CPU和主存之间交互的架构如图：
CPU缓存一致性问题
缓存的出现极大提高了CPU的吞吐能力，但会引入缓存不一致的问题。
如 i++，根据上面CPU和主存交互的过程，步骤如下:
- 读取主存的i到CPU Cache中
- 对i进行+1
- 将结果写回到CPU Cache中
- 将数据刷新到主存中
这个过程对于单线程来讲不会出现问题，但是多线程下会出现缓存不一致的问题。每个线程都会有一个自己的工作内存（本地内存--CPU Cache），i在多线程的本地内存中都会有一个副本。假设2个线程执行i++操作，i的初始值设为0，每个线程都从主存中获取i的值存入CPU Cache中，然后经过计算再写入主内存中，很可能i在进过两次自增之后的结果还是1。
解决缓存不一致的方法：
- 总线加锁，悲观，效率低下，会阻塞其他CPU对其他组件的访问
- 缓存一致性协议
Intel的MESI缓存一致性协议：
大致思想：CPU在操作Cache中的数据时，如果发现该类变量是一个共享变量，也就是说在其他CPU Cache中也存在一个副本，那么：
（1）读取操作，不做任何处理，只将Cache中的数据读取到寄存器
（2）写入操作，发出信号通知其他CPU将该变量的Cache Line设置为无效状态，其他CPU在进行该变量读取的时候必须到主存中再次获取。
JAVA内存模型
JAVA的内存模型（Java Memory Mode）制定了Java虚拟机如何与计算机的主存（RAM）进行工作。
Java内存模型如图：
JAVA内存模型与CPU硬件架构交互图：
当同一个数据被分别存储在计算机的各个内存区域时，会导致多个线程在各自的工作区域中看到的数据有可能是不一样的。volatile保证不同线程对某个共享变量的可见性。