1、缓存一致性问题？
为了压榨cpu性能，解决cpu算数逻辑单元(ALU) 直接访问 内存 速度低的问题，cpu 内部有了 高速缓存，把内存中的数据读取到内部 高速缓存 中来，避免直接访问内存，以加快 ALU 频繁读取的速度。我们假设在一台 pc 上只有一个单核的 cpu 和 一份内部高速缓存，那么所有的进程和线程看到的数据都是一致的，不会存在问题。但是现在的服务器通常都是多 cpu，每个cpu里有多个核心，而且每个核心都维护了自己的高速缓存，那么这个时候多线程并发就会存在 缓存不一致性问题，会导致严重问题。
以 i++ 为例，i 的初始值为 0，两个内核都缓存了 i=0，当第一块内核做 i++ 的时候，其缓存中的值变成了 1， 即使马上回写到主内存，在第一块内核回写之后，第二块内核缓存中的i值依然为 0，其执行 i++，回写到内存就会覆盖第一块内核的操作，使得最终的结果为 1，而不是预期中的 2。
2、解决缓存一致性问题
怎么解决这个问题，在早期的 CPU 当中，是通过 cpu 在总线上发LOCK#信号的形式来解决缓存不一致的问题。因为 CPU 和其他部件进行通信都是通过总线来进行的，如果对总线发LOCK#信号锁定总线的话，也就是说阻塞了其他CPU对其他部件访问（如内存），从而使得只能有一个 CPU 能使用这个变量的 内存，锁定期间，其他处理器不能操作其他内存地址的数据。
但我们只需要对此共享变量的操作是原子就可以了，而总线锁定把 cpu 和 内存的通信给锁住了，使得在锁定期间，其他处理器不能操作其它内存地址的数据，从而 cpu 效率低下，所以后来的 cpu 都提供了缓存一致性机制（Intel的P6之后就提供了这种优化-缓存一致性机制。）。
缓存一致性协议最出名的就是 Intel 的 MESI 协议，MESI协议 保证了每个缓存中使用的共享变量的副本是一致的。它核心的思想是：当CPU写数据时，如果发现操作的变量是共享变量，即在其他CPU中也存在该变量的副本，会发出信号通知其他CPU将该变量的缓存行置为无效状态，因此当其他CPU需要读取这个变量时，发现自己缓存中缓存该变量的缓存行是无效的，那么它就会从内存重新读取。
总结：为了解决缓存不一致的问题，在 CPU 层面，主要提供了两种解决办法（这2种方式都是硬件层面上提供的方式。）：
2.1、总线锁
cpu向总线发出LOCK#信号，首先锁定总线，此cpu独享内存。
2.2、缓存锁
cpu向总线发出LOCK#信号，首先根据缓存一致性机制，保存操作原子性。共享变量的所有副本一致。
相比总线锁，缓存锁即降低了锁的力度。核心机制 是基于 缓存一致性协议 来实现的。为了达到数据访问的一致，需要各个处理器在访问缓存时遵循一些协议，在读写时根据协议来操作，常见的协议有 MSI、MESI、MOSI 等。最常见的就是 MESI 协议。
在 MESI 协议中，每个缓存的缓存控制器不仅知道自己的 读写操作，而且也监听(snoop)其它 Cache 的读写操作。
2.2.1 MESI协议
MESI协议是以缓存行(缓存的基本数据单位，在Intel的CPU上一般是64字节)的几个状态来命名的，全名是Modified、Exclusive、 Share or Invalid。该协议要求在每个缓存行上维护两个状态位，使得每个数据单位可能处于M、E、S和I这四种状态之一，各种状态含义如下：
- M：被修改的。处于这一状态的数据，只在本CPU中有缓存数据，而其他CPU中没有。同时其状态相对于内存中的值来说，是已经被修改的，且没有更新到内存中。
- E：独占的。处于这一状态的数据，只有在本CPU中有缓存，且其数据没有修改，即与内存中一致。
- S：共享的。处于这一状态的数据在多个CPU中都有缓存，且与内存一致。
- I：无效的。本CPU中的这份缓存已经无效。
3、计算机内存模型
