1.概述
java是最先支持多线程开发的语言之一，多线程技术使得程序的响应更快，可以再进行其他工作的同时一直处于活动状态。
性能提升的本质就是榨取硬件的剩余价值即就是提高硬件的利用率。
并发编程所带来的问题：
安全性问题（访问共享变量）
性能问题（线程切换所导致的CPU开销）
2.并行与并发
并行：同一时间节点，多个任务同时进行
并发：同一时间结点，多个任务依次交替执行。
对于并发而言，操作系统存在一个任务调度片，线程切换即就是时间片太过短暂，线程切换的速度非常快，因此在微观上看并发是串行的，宏观上来看就是并行的。
举个例子来说：
并行：两个人在两台饮水机在同时执行接水操作
并发：两个人在一台饮水机依次交替接水
3.并发编程的核心问题
核心问题即就是缓存所带来的可见性问题，编译优化所带来的有序性问题以及线程切换所带的原子性问题。
3.1可见性
一个线程对共享变量的修改，另外一个线程立马可以看到，称之为可见性。
在多线程的时代，每个CPU都有自己本地缓存，缓存又只对处理器的内核可见，导致了缓存的内容与内存的内容可能会不一致。处理器采用写缓冲区来保存写入内存的数据，而写缓冲区采用批处理的方式刷新内存，也就是说缓存中的数据并不会立即刷新到内存中，这也就导致了可见性问题。
3.2有序性
程序按照代码的先后顺序之星称之为有序性。
在程序执行的过程中，编译期经常会为了优化程序性能，从而乱序执行，也就导致了有序性问题。CPU的读等待同时指令执行是CPU执行乱序的根源。............................0
3.3原子性
一个线程或多个线程在执行的过程中不被中断的特性称之为原子性。
线程切换导致了原子性问题，具有原子性的量，同一时刻只能有一个线程执行操作。
4.volatile关键字
volatile修饰一个共享变量时，可以保证可见性与有序性，无法保证其原子性
底层实现原理：
使用内存屏障，内存屏障可以限制处理器以及编译器做出的指令重排
volatile所修饰的共享变量编译为汇编语言之后会多出一个lock前缀，通过lock指令前缀+MESI缓存一致性协议可以保证操作的可见性。
有序性实现：主要通过对valitale修饰的变量在进行读写操作前后加入内存屏障来限制指令的重排。
可见性实现：主要通过lock前缀指令+MESI缓存一致性协议实现；对volitale修饰的量进行写操作时，JVM会给CPU发送一个lock指令前缀，CPU在执行完写操作时，会立即将数据刷新到内存中，因为MESI缓存一致性协议，其它线程会对主线进行嗅探即就是与内存值作对比，查看自己的本地缓存是否被修改过，一旦被修改就会过期掉本地缓存，从主线中刷新到最新的内存值，这样就保证了可见性。
5。如何保证原子性？
5.1synchronized关键字
synchronized是一种通用的技术方案，JAVA语言提供的synchronized关键字，就是锁的一种实现，synchronized是一种独占锁、排它锁；并不能改变CPU时间片的切换，但是synchronized锁可以产生阻塞，当一个线程对共享变量进行修改时，其它的线程必须在外面排队等候，因次同一时刻只能有一个线程进行操作。因此synchronized一定可以保证原子性。
5.2原子变量类
javaJUC包中存在两个包，一个是locks包，另一个是atomic包；两者都可以解决原子性问题。
synchronized是一种阻塞式实现原子性
原子变量则是非阻塞式实现原子性
原子变量类的原理：通过volatile关键字+CAS算法实现原子性
5.3CAS算法
CAS（compare and swap）比较并交换，CAS算法是硬件对并发操作的一种支持，是乐观锁的一种实现方式，采用自旋锁的思想，是一种轻量级锁
CAS算法的实现原理：每次判断内存值是否与预估值相同，如果不相同，则证明内存值已经被其他线程修改过了。则需要拿到最新值作为新的预估值，然后再次与内存值作比较；该线程就会不断的判断内存值是否被修改过，这就是自旋的思想。
CAS算法共有三个操作数
预估值：A
内存值：V
更新值：B
当且仅当预估值与内存值相同时，将内存值赋给更新值
CAS算法的优点：当判断不成功时，不会更新值，也不会产生阻塞，继续判断执行，提高了效率。
CAS算法的缺点：不断地自旋，会导致CPU的消耗，高并发的情况下可能会导致CPU跑满。
CAS算法所带来的问题：ABA问题：即就是当一个线程将内存值由A修改为B,另外一个线程将B又修改为了A;预估值与内存值相比较还是相同；CAS算法就无法判断内存值是否被修改过。
解决方案：使用类版本添加号，每次对内存的修改都添加上类版本添加号，判断时先判断内存值是否相同，再判断类版本添加号是否相同，这样就可以避免ABA问题。
