可见性：让一个线程对共享变量的修改，能够及时的被其他线程看到，java中首先想到的就是volatile

volatile关键字

Java内存模型中规定：

1.对某个volatile 字段的写操作happens-before 每个后续对该volatile 字段的读操作。

2.对volatile 变量v 的写入，与所有其他线程后续对v 的读同步。

volatile如何实现它的语义？

1.禁止缓存；volatile变量的访问控制符会加个ACC_VOLATILE

2.对volatile变量相关的指令不做重排序

共享变量定义

可以在线程之间共享的内存称为共享内存或堆内存。

所有实例字段、静态字段和数组元素都存储在堆内存中，这些字段和数组都是标题中提到的共享变量。

冲突：如果至少有一个访问是写操作，那么对同一个变量的两次访问是冲突的。

这些能被多个线程访问的共享变量是内存模型规范的对象。

线程操作定义

1.线程间操作指：一个程序执行的操作可被其他线程感知或被其他线程直接影响。

2.Java内存模型只描述线程间操作，不描述线程内操作，线程内操作按照线程内语义执行

操作间操作有：

read操作(一般读，即非volatile读)

write操作(一般写，即非volatile写)

volatile read

volatile write

Lock. (锁monitor)、Unlock

线程的第一个和最后一个操作

外部操作

所有线程间操作，都存在可见性问题，JMM需要对其进行规范

同步规则定义

1.对volatile变量v 的写入，与所有其他线程后续对v 的读同步

2.对于监视器m 的解锁与所有后续操作对于m 的加锁同步

3.对于每个属性写入默认值(0，false，null)与每个线程对其进行的操作同步

4.启动线程的操作与线程中的第一个操作同步

5.线程T2的最后操作与线程T1 发现线程T2 已经结束同步。(isAlive,join可以判断线程是否终结)

6.如果线程T1 中断了T2，那么线程T1 的中断操作与其他所有线程发现T2 被中断了同步通过抛出InterruptedException异常，或者调用Thread.interrupted或Thread.isInterrupted。

Happens-before先行发生原则

happens-before 关系用于描述两个有冲突的动作之间的顺序，如果一个action happendsbefore 另一个action，则第一个操作被第二个操作可见，JVM需要实现如下happens-before规则：

1.某个线程中的每个动作都happens-before 该线程中该动作后面的动作

2.某个管程上的unlock 动作happens-before 同一个管程上后续的lock 动作

3.对某个volatile 字段的写操作happens-before 每个后续对该volatile 字段的读操作

4.在某个线程对象上调用start()方法happens-before 被启动线程中的任意动作

5.如果在线程t1中成功执行了t2.join()，则t2中的所有操作对t1可见

6.如果某个动作a happens-before 动作b，且b happens-before 动作c，则有a happens-before c

7.当程序包含两个没有被happens-before 关系排序的冲突访问时，就称存在数据竞争

遵守了这个原则，也就意味着有些代码不能进行重排序，有些数据不能缓存

final在JMM中处理

final在该对象的构造函数中设置对象的字段，当线程看到该对象时，将始终看到该对象的final字段的正确构造版本。伪代码示例：f = new finalDemo(); 读取到的f.x一定最新，x为final字段。

如果在构造函数中设置字段后发生读取，则会看到该final字段分配的值，否则它将看到默认值；伪代码示例：public finalDemo(){ x = 1; y = x; }; y会等于1。

读取该共享对象的final成员变量之前，先要读取共享对象。伪代码示例: r = new ReferenceObj(); k = r.f; 这两个操作不能重排序。

通常被static final修饰的字段，不能被修改。然而System.in、System.out、System.err被static final修饰，却可以修改，遗留问题，必须允许通过set方法改变，我们将这些字段称为写保护，以区别于普通final字段。

Word Tearing字节处理

有些处理器(尤其是早期的Alphas 处理器)没有提供写单个字节的功能。在这样的处理器上更新byte 数组，若只是简单地读取整个内容，更新对应的字节，然后将整个内容再写回内存，将是不合法的。

这个问题有时候被称为“字分裂(word tearing)”，更新单个字节有难度的处理器，就需要寻求其它方式来解决问题。

因此，编程人员需要注意，尽量不要对byte[]中的元素进行重新赋值，更不要在多线程程序中这样做。

double和long的特殊处理

由于《Java语言规范》的原因，对非volatile 的double、long 的单次写操作是分两次来进行的，每次操作其中32位，这可能导致第一次写入后，读取的值是脏数据，第二次写完成后，才能读到正确值。

读写volatile 修饰的long、double是原子性的。

商业JVM不会存在这个问题，虽然规范没要求实现原子性，但是考虑到实际应用，大部分都实现了原子性。

《Java语言规范》中说道：建议程序员将共享的64位值(long、double)用volatile修饰或正确同步其程序以避免可能的复杂的情况。

总结：

1.深刻理解数据争用与冲突

2.深刻理解volatile关键字

3.final在多线程中的使用(为了保证线程始终看到对象字段的正确构造版本，需用final修饰该字段)

4.不要对线程共享的byte[]中的元素重新赋值，会带来数据一致性问题

5.最好用volatile修饰共享的64位值(long、double)