多线程并发的三个特性

1. 原子性：即一个操作或多个操作，要么全部执行，要么就都不执。执行过程中，不能被打断
2. 有序性：程序代码按照先后顺序执行
   为什么会出现无序问题呢？因为指令重排（重排序是编译器和处理器为了提高程序运行效率，会对输入代码进行优化的一种手段。它不保证程序中，各个语句执行先后顺序的一致。）
3. 可见性：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

有序性

1 单线程中的重排序

int count = 0;
boolean flag = false;
count = 1; //语句1
flag = true; //语句2

在单线程的环境中，语句1是在语句2前面的，但是JVM在执行的时候，并不不一定保证语句1一定会在语句2前面执行。这里可能会发生指令重排。
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但是无论怎么排序，程序最终运行的结果和不重新排序是一致的。Java编译器、运行时和处理器都会保证，在单线程下遵循as-if-serial语义。
as-if-serial:这个语义就是保证我们排序后的结果和没有进行排序的结果一致。所以编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序，因为这种重排序会改变执行结果。但是，如果操作之间不存在数据依赖关系，这些操作可能被编译器和处理器重排序。
什么事存在依赖关系呢？

boolean count = 0;
boolean flag = false;
flag = true; //语句1
count = flag; //语句2

比如这个时候如果发生重排序count的值最终为false，这和没有排序之前不一致因为我们没有排序最终的运行结果应该是true。这是因为count的结果依赖flag的结果。
2 多线程中的重排序

// Thread 1
init = false; // 语句1
context = loadContext();
init = true; // 语句2
// Thread 2
while (!init) {sleep();
}
execute(context);

在多线程的环境中如果线程1中发生了重排序，这个时候环境还没有初始化，但是init由于重排序的原因已经执行了语句2变为了true，这个时候线程2中使用的是没有初始化的环境，必然导致非常多的问题。

可见性

在多核 CPU 中，每个核的自己的缓存，关于同一个数据的缓存内容可能不一致。
为了进一步加快程序的执行效率，在CPU和物理内存之间还有一个高速缓存的存在，这样程序的执行过程也就发生了改变，变成了程序在运行过程中，会将运算所需要的数据从主内存复制一份到CPU的高速缓存中，当CPU进行计算时就可以直接从高速缓存中读数据和写数据了，当运算结束再将数据刷新到主内存就可以了。

如果是单核这样的机制不会有任何问题，但是一旦出现多核CPU就会有问题，每个核对同一份数据的副本可能值不一样。

Java内存模型（JMM）

Java为了保证并发编程中可以满足原子性、可见性及有序性，诞生出了一个重要的概念，那就是内存模型，内存模型定义了共享内存系统中多线程程序读写操作行为的规范。通过这些规则来规范对内存的读写操作，从而保证指令执行的正确性，它解决了 CPU 多级缓存、处理器优化、指令重排等导致的内存访问题。
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MM本质上可以理解为，Java 内存模型规范了 JVM 如何提供按需禁用缓存和编译优化的方法。具体来说，这些方法包括：

• volatile（保证可见性和有序性）、synchronized（保证三个特性） 和 final 三个关键字
• Happens-Before 规则（https://www.pdai.tech/md/java/thread/java-thread-x-theorty.html）