先从计算机的硬件效率说起，CPU的计算速度比内存快几个数量级，为了平衡CPU和内存之间的矛盾，引入的高速缓存，每个CPU都有高速缓存，甚至是多级缓存L1、L2和L3，那么缓存与内存的交互需要缓存一致性协议。那么最终处理器、高速缓存、主内存的交互关系如下：
Java的内存模型（Java Memory Model，简称JMM）也定义了线程、工作内存、主内存之间的关系，非常类似于硬件方面的定义：
Java虚拟机运行时内存的区域划分
方法区：存储类信息、常量、静态变量等，各线程共享
虚拟机栈：每个方法的执行都会创建栈帧，用于存储局部变量、操作数栈、动态链接等，虚拟机栈主要存储这些信息，线程私有
本地方法栈：虚拟机使用到的Native方法服务，例如c程序等，线程私有
程序计数器：记录程序运行到哪一行了，相当于当前线程字节码的行号计数器，线程私有
堆：new出的实例对象都存储在这个区域，是GC的主战场，线程共享。
所以对于JMM定义的主内存，大部分时候可以对应堆内存、方法区等线程共享的区域，这里只是概念上对应，其实程序计数器、虚拟机栈等也有部分是放在主内存的，具体看虚拟机的设计。
线程A、B同时去读取主内存的count初始值存放在各自的工作内存里，同时执行了自增操作，写回主内存，最终得到了错误的结果。
造成这个错误的本质原因：
（1）、可见性，工作内存的最新值不知道什么时候会写回主内存
（2）、有序性，线程之间必须是有序的访问共享变量，我们用“视界”这个概念来描述一下这个过程，以B线程的视角看，当他看到A线程运算好之后，把值写回之内存之后，马上去读取最新的值来做运算。A线程也应该是看到B运算完之后，马上去读取，在做运算，这样就得到了正确的结果。
接下来，我们来具体分析一下，为什么要从可见性和有序性两个方面来限定。
给count加上volatile关键字，就保证了可见性。
private volatile int count = 0;volatile关键字，会在最终编译出来的指令上加上lock前缀，lock前缀的指令做三件事情
（1）、防止指令重排序（这里对本问题的分析不重要，后面会详细来讲）
（2）、锁住总线或者使用锁定缓存来保证执行的原子性，早期的处理可能用锁定总线的方式，这样其他处理器没办法通过总线访问内存，开销比较大，现在的处理器都是用锁定缓存的方式，在配合缓存一致性来解决。
（3）、把缓冲区的所有数据都写回主内存，并保证其他处理器缓存的该变量失效
既然保证了可见性，加上了volatile关键词，为什么还是无法得到正确的结果，原因是count++，并非原子操作，count++等效于如下步骤：
（1）、 从主内存中读取count赋值给线程副本变量：
temp=count
（2）、线程副本变量加1
temp=temp+1
（3）、线程副本变量写回主内存
count=temp
就算是真的严苛的给总线加锁，导致同一时刻，只能有一个处理器访问到count变量，但是在执行第（2）步操作时，其他cpu已经可以访问count变量，此时最新运算结果还没刷回主内存，造成了错误的结果，所以必须保证顺序性。
那么保证顺序性的本质，就是保证同一时刻只有一个CPU可以执行临界区代码。这时候做法通常是加锁，锁本质是分两种：悲观锁和乐观锁。如典型的悲观锁synchronized、JUC包下面典型的乐观锁ReentrantLock。
总结一下：要保证线程安全，必须保证两点：共享变量的可见性、临界区代码访问的顺序性。
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