Java并发编程问题汇总一：Java内存模型（JMM）
Java多线程编程，是Java并发编程的主要手段，多线程编程中，变量的共享和同步问题，又是需要我们地一个迈过的门槛，所以了解Java内存模型，是了解Java并发编程的第一步。
为什么需要内存模型？
为什么需要内存模型，CPU操作一个内存中的值，内存中的值随之改变，所有的线程都可以立刻感受到内容的变化，不香吗？如果不考虑性能问题，这样做是可行的，但是现实比较参考，RAM的速度与CPU寄存器的速度差距巨大，RAM速度在程序运行过程中，是巨大的瓶颈。如果按照上面所说的方式来实现，CPU性能根本不需要想现在这样强大，说不定一个几十年前的CPU就足够配合目前的RAM来运行程序了，但这样效率无法满足目前世界对速度的需求。另一方面，从成本和技术上考量，RAM不可能做的更快了。
为了填补寄存器与内存之间的巨大速度差距，选择不直接与内存进行交互，而是利用了一个计算机领域一个普遍存在的现象：缓存。
实际情况中，数据的访问存在两个特点：
- 时间局部性：刚写入、访问的数据，更容易被接下来访问到。
- 空间据不行：一个数据被访问到，他周围的数据也更容易被访问到。
因为这两个特性，缓存技术应运而生。
现代CPU使用了三级缓存：L1、L2、L3,他们之间的速度是依次减小的，容量是依次增大的。其中L1速度最快，直接与寄存器交互，L2速度次之，与L1交互，如此类推。通过缓存技术，CPU与内存之间的速度差距被进一步填补。
JVM与CPU缓存模型
JVM中的线程与系统线程一一绑定。为了屏蔽系统的实现差别，JVM抽象出了自己的一套内存模型。一般而言，线程工作内存一般优先存在高速缓存中，主内存就是物理内存。
Java的三个概念以及JMM的保证
原子性、有序性、可见性是三个重要概念：
- 原子性：对基本数据类型的变量的读取和赋值操作是原子性操作，即这些操作是不可被中断的，要么执行，要么不执行。JMM只保证了读取和复制的原子性，更复杂的原子性保证需要用到锁。
- 有序性：java内存模型中，允许编译器和处理器对指令进行重排序。volatile关键字可以保证一定程度的有序行，使用锁可以完全保证有序性。
- 可见行：当一个变量用volatile修饰，那么对他的修改可以被其他线程立刻感知。
但是如果有序性的保证只能靠volatile和锁，那么写程序会变得非常麻烦，所以JMM天然保证了一定有序性：
- 程序顺序原则：单线程顺序。
- 监视器原则
- volatile域原则
- 传递性原则
double和long型的特殊规则
因为double和long都是64位，而Java一次只能操作32位，所以对double和long型操作是64位，所以分两次操作。但目前主流的商业的虚拟机都是当作原子实现的，所以一般不用加volatile。
