计算机在执行程序时，每条指令都在CPU中执行，而执行指令过程中，涉及到数据的读取和写入。在程序运行过程中的临时数据是存放在主内存（物理内存）中的，由于CPU执行速度很快，而从内存读取数据和向内存写入数据的过程与CPU执行指令的速度比起来要慢得多。因此如果任何时候对数据的操作都要通过和内存的交互来进行，会大大降低指令执行的速度。因此CPU里面就有了告诉缓存，也就是当程序运行过程中，会将运算需要的数据从主内存复制一份到CPU的高速缓存中，那么CPU进行计算时就可以直接从它的高速缓存中读取数据和向其中写入数据。当运算结束之后再将告诉缓存中的数据刷新到主内存中。
原子性
即一个操作或者多个操作要么全部执行并且执行过程不会被任何因素打断，要么都不执行。
可见性
多个线程访问一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看到修改的值。
有序性
程序执行的顺序按照代码的先后执行顺序执行。
要保证并发程序正确执行，必须同时保证原子性、可见性以及有序性。
Java内存模型
Java虚拟机规范中试图定义一种Java内存模型来屏蔽各个硬件平台和操作系统的内存访问差异，以实现让Java程序在各种平台下都能读道一致的内存访问效果。
为了较好的执行性能，Java内存模型没有限制执行引擎使用处理器的寄存器或告诉缓存来提升指令速度，也没用限制编译器对指令进行重排序。也就是在Java内存模型中，也会存在缓存一致性问题和指令重排序问题。
Java内存模型规定所有的变量都是存在主内存中，每个线程都有自己的工作内存。线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接对主存进行操作，并且每个线程不能访问其他线程的工作内存。
Java原子性
在Java中对基本数据类型的变量读取和赋值操作是原子性操作，即这些操作是不可被中断的，要么执行，要么不执行。
Java内存模型只保证了基本读取和赋值是原子性操作，如果要实现更大范围操作的原子性，可以通过synchronized和Lock来实现。由于synchronized和Lock能够保证任一时刻只有一个线程执行该代码块，那么自然就不存在原子性问题了，从而保证了原子性
Java可见性
Java提供volatile关键字保证可见性
当一个共享变量被volatile修饰时，它会保证修改的值立即被更新到主存，当其他线程读取时，它会去主存中读取新值。
通过synchronized和Lock也能够保证可见性，synchronized和Lock能保证同一时刻只有一个线程获取锁然后执行同步代码，并且在释放锁之前会将对变量的修改刷新到主存当中。因此可以保证可见性。
Java有序性
Java内存模型中，允许编译器和处理器对执行进行重排序，但是重排序过程不会影响到单线程程序的执行，却会影响到多线程并发执行的正确性。
在Java里面，可以通过volatile关键字来保证一定的“有序性”。另外可以通过synchronized和Lock来保证有序性，很显然，synchronized和Lock保证每个时刻是有一个线程执行同步代码，相当于是让线程顺序执行同步代码，自然就保证了有序性
Java内存模型具备一些先天的“有序性”，即不需要通过任何手段就能够得到保证的有序性，这个通常也称为 happens-before 原则。如果两个操作的执行次序无法从happens-before原则推导出来，那么它们就不能保证它们的有序性，虚拟机可以随意地对它们进行重排序。
happens-before原则（先行发生原则）:
程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作
锁定规则：一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁额lock操作
volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作
传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C
线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作
线程中断规则：对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生
线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行
对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始
volatile关键字
volatile关键字两层语义：一旦一个共享变量被volatile修饰之后，就具备两层语义：
1、保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这个新值对其他线程来说是立即课件的
2、禁止进行指令重排序
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html