多线程需要解决的问题
线程之间的通信
线程之间的通信
Java内存模型
内存间的交互操作
指令屏障
happens-before规则
指令重排序
从源程序到字节指令的重排序
as-if-serial语义
程序顺序规则
顺序一致性模型
顺序一致性模型特性
顺序一致性模型特性
当程序未正确同步会发生什么
参考资料
多线程需要解决的问题在多线程编程中，线程之间如何通信和同步是一个必须解决的问题：
线程之间的通信:线程之间有两种通信的方式：消息传递和共享内存
共享内存：线程之间共享程序的公共状态，通过读——写修改公共状态进行隐式通信。如上面代码中的num和Lock可以被理解为公共状态
消息传递：线程之间没有公共状态，必须通过发送消息来进行显示通信
在java中，线程是通过共享内存来完成线程之间的通信
同步指程序中永固空值不同线程间的操作发生的相对顺序的机制
共享内存：同步是显示进行的，程序员需要指定某个方法或者某段代码需要在线程之间互斥执行。如上面代码中的Lock加锁和解锁之间的代码块，或者被synchronized包围的代码块
消息传递：同步是隐式执行的，因为消息的发送必然发生在消息的接收之前，例如使用Objetc#notify()，唤醒的线程接收信号一定在发送唤醒信号的发送之后。
Java内存模型在java中，所有的实例域，静态域、数组都被存储在堆空间当中，堆内存在线程之间共享。
所有的局部变量，方法定义参数和异常处理器参数不会被线程共享，在每个线程栈中独享，他们不会存在可见性和线程安全问题。
从Java线程模型(JMM)的角度来看,线程之间的共享变量存储在主内存当中，每个线程拥有一个私有的本地内存(工作内存)本地内存存储了该线程读——写共享的变量的副本。
JMM只是一个抽象的概念，在现实中并不存在，其中所有的存储区域都在堆内存当中。JMM的模型图如下图所示：
而java线程对于共享变量的操作都是对于本地内存（工作内存）中的副本的操作，并没有对共享内存中原始的共享变量进行操作；
以线程1和线程2为例，假设线程1修改了共享变量，那么他们之间需要通信就需要两个步骤：
线程1本地内存中修改过的共享变量的副本同步到共享内存中去
线程2从共享内存中读取被线程1更新过的共享变量
这样才能完成线程1的修改对线程2的可见。
为了完成这一线程之间的通信，JMM为内存间的交互操作定义了8个原子操作，如下表：
操作 作用域 说明lock(锁定) 共享内存中的变量 把一个变量标识为一条线程独占的状态
unlock(解锁) 共享内存中的变量 把一个处于锁定的变量释放出来，释放后其他线程可以进行访问
read(读取) 共享内存中的变量 把一个变量的值从共享内存传输到线程的工作内存。供随后的load操作使用
load(载入) 工作内存 把read操作从共享内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本当中
use(使用) 工作内存 把工作内存中的一个变量值传递给执行引擎
assign(赋值) 工作内存 把一个从执行引擎接受到的值赋值给工作内存的变量
store(存储) 作用于工作内存 把一个工作内存中的变量传递给共享内存，供后续的write使用
write(写入) 共享内存中的变量 把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存
JMM规定JVM四线时必须保证上述8个原子操作是不可再分割的，同时必须满足以下的规则：
不允许read和load、store和write操作之一单独出现，即不允许只从共享内存读取但工作内存不接受，或者工作捏村发起回写但是共享内存不接收
不允许一个线程舍弃assign操作，即当一个线程修改了变量后必须写回工作内存和共享内存
不允许一个线程将未修改的变量值写回共享内存
变量只能从共享内存中诞生，不允许线程直接使用未初始化的变量
一个变量同一时刻只能由一个线程对其执行lock操作，但是一个变量可以被同一个线程重复执行多次lock，但是需要相同次数的unlock
如果对一个变量执行lock操作，那么会清空工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量之前需要重新执行load和assign
不允许unlock一个没有被锁定的变量，也不允许unlock一个其他线程lock的变量
对一个变量unlock之前必须把此变量同步回主存当中。