1.并发编程模型的两个关键问题
并发编程中需要处理两个关键问题：线程之间如何通信和线程之间如何同步。
通信是指线程之间以何种机制来交换信息。通信之间的机制有两种：共享内存和消息传递。
在共享内存的并发模型里，线程之间共享程序的公共状态，通过写-读内存中的公共状态 进行隐式通信。在消息传递的并发模型里，线程之间没有公共状态，线程之间必须通过发送消 息来显式进行通信
同步是指程序中用于控制不同线程间操作发生相对顺序的机制。
在共享内存并发模型 里，同步是显式进行的。程序员必须显式指定某个方法或某段代码需要在线程之间互斥执行。 在消息传递的并发模型里，由于消息的发送必须在消息的接收之前，因此同步是隐式进行的。
2. Java内存模型结构
在Java中，所有实例域、静态域和数组元素都存储在堆内存中，堆内存在线程之间共享。局部变量，方法定义参数和异常处理参数不会在线程之间共享，它们不会有内存可见性问题，也不受内存模型的影响。
Java线程之间的通信由Java内存模型，也就是JMM控制，JMM决定一个线程对共享 变量的写入何时对另一个线程可见。JMM定义了线程和主内存之间的抽 象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（Main Memory）中，每个线程都有一个私有的本地 内存（Local Memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的 一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存、写缓冲区、寄存器以及其他的硬件和编译器优 化。
线程间的通信必须要经过主内存。
如果线程A与线程B之间要通信的话，必须要经历下面2个步骤：
1.线程A把本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存中去。
2.线程B到主内存中去读取线程A之前已更新过的共享变量。
3 重排序
在执行程序时，为了提高性能，编译器和处理器常常会对指令做重排序。重排序分3种类型。
1.编译器优化的重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下，可以重新安排语句 的执行顺序。
2.指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令级并行技术（Instruction-LevelParallelism，ILP）来将多条指令重叠执行。如果不存在数据依赖性，处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序。
3.内存系统的重排序。由于处理器使用缓存和读/写缓冲区，这使得加载和存储操作看上去可能是在乱序执行。
由于写缓冲区仅对自己的处理器可见，它会导致处理器执行内存操作的 顺序可能会与内存实际的操作执行顺序不一致。由于现代的处理器都会使用写缓冲区，因此现代的处理器都会允许对写-读操作进行重排序：
4. as-if-serial语义：
不管怎么重排序（编译器和处理器为了提高并行度），（单线程）程序的执行结果不能被改变。（编译器、runtime和处理器都必须遵守as-if-serial语义）
5.happens-before简介
从JDK 5开始，Java使用新的JSR-133内存模型，JSR-133使用happens-before的概念来阐述操作之间的内存可见性：在JMM中，如果一个操作执行的结果需要对另一个操作可见（两个操作既可以是在一个线程之内，也可以是在不同线程之间），那么这两个操作之间必须要存在happens-before关系：
- 程序顺序规则：一个线程中的每个操作，happens-before于该线程中的任意后续操作。
- 监视器锁规则：对一个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁。
- volatile变量规则：对一个volatile域的写，happens-before于任意后续对这个volatile域的 读
- 传递性：如果A happens-before B，且B happens-before C，那么A happens-before C。
参考来源：《Java并发编程的艺术》
