并发

并发编程又称为多线程编程，包括同步：线程之间协作；互斥：独占锁；分工：大任务拆解。

并发特性：原子性、可见性、有序性

java线程为内核级线程，jvm不具备直接调度CPU的权限，因为Thread类的start等方法内调用的都是native方法，native方法底层是c++实现的。

Java Thread依赖OSThread，由OSThread创建内核线程（pthread（库）的create方法），所以线程创建、切换、销毁等是由用户态与内核态之间切换，需要额外开销。为此提出了线程池，提高线程复用，减少资源消耗。

并发的风险：

1.性能问题：线程上下文切换

2.线程安全问题

3.活跃性问题：饥饿、死锁、活锁

活锁：任务或者执行者没有被阻塞，由于某些条件没有满足，导致一直重复尝试、失败、尝试、失败。在这期间线程状态会不停的改变。

饥饿：【即线程一直在等待却无法执行的原因】

1.高优先级线程抢占资源线程
2.在等待一个本身也处于永久等待完成的对象
3.线程被永久阻塞在一个等待进入同步块的状态，因为其他线程总是能在他之前持续地对该同步块进行访问（比如阻塞在synchronized）

lock的作用：保证后续指令的原子性，禁止指令重排，把线程工作内存中所有数据刷新到主内存中。（原子性、有序性、可见性）

一、JMM模型

JMM为java线程内存模型，围绕着在并发过程中如何处理可见性、原子性、有序性这三个特性而建立的模型。

JMM模型主要定义主内存和线程工作内存之间如何交互，且屏蔽了不同操作系统底层访问差异。

JMM规定了所有的变量都存储在主内存（Main Memory）中。每个线程还有自己的工作内存（Working Memory）,线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量的主内存的副本拷贝，线程对变量的所有操作（读取、赋值等）都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量（volatile变量仍然有工作内存的拷贝，但是由于它特殊的操作顺序性规定，所以看起来如同直接在主内存中读写访问一般）。不同的线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量，线程之间值的传递都需要通过主内存来完成。

二、volatile

Java 语言提供了一种稍弱的同步机制，即 volatile 变量，用来确保将变量的更新操作通知到其他线程。volatile 变量具备两种特性，volatile 变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方，因此在读取 volatile 类型的变量时总会返回最新写入的值。

当对非 volatile 变量进行读写的时候，每个线程先从主内存拷贝变量到 CPU 缓存（线程工作内存）中。如果计算机有多个 CPU，每个线程可能在不同的 CPU 上被处理，这意味着每个线程可以拷贝到不同的 CPU cache 中。而声明变量是 volatile 的，JVM 保证了每次读变量都从主内存中读，跳过 CPU cache 这一步。

两种特性：变量可见性、禁止指令重排。