線程是把雙刃劍：多線程會導致性能問題（線程引入的開銷和上下文切換）
不管業務中遇到怎樣的多線程的訪問某個對象或者某個方法的情況，而在編程這個業務邏輯的時候，都不需要額外做任何的處理（也就是可以像單線程編程一樣），程序也可以正常的運行（不會因爲多線程而出錯），就可以稱爲線程安全， 相反，如果在編程的時候，需要考慮這些線程在運行時的調度和交替（例如在get調用到的期間不能調用set），或者需要額外的同步（比如使用synchronized關鍵字等），那麼就是線程安全的
線程不安全分類：
1.運行結果錯誤：a++多線程下出現消失的請求現象
2.活躍性問題：死鎖、活鎖、飢餓
3.對象發佈和初始化的時候的安全問題
什麼是發佈：對象可以超出本類的地方使用，或者作爲一個參數或retrue
1）：返回一個private對象（private本意是不讓外訪問）
返回副本
2）：還爲完成初始化（構造函數沒完全執行完畢）就把對象提供給外界，比如：
a.在構造函數中未初始化完就this賦值
b.隱式溢出—註冊監聽事件
c.構造函數中運行線程
那些場景需要額外注意線程安全問題？
1.訪問共享變量或資源，會由併發危險，比如對象的屬性、靜態變量、共享緩存、數據庫等
2.所有依賴時序的操作：即使每一步都是線程安全的，還是會存在併發問題：
一個線程讀取了一個共享數據，並在此基礎上做了修改例如：index++
3.不同的數據之間存在綁定關係的時候
多個線程對多個共享數據進行更新：如果這些共享數據之間存在關聯關係，那麼爲了保障操作的原子性我們可以考慮使用鎖。例如關於服務器的配置信息可能包括主機ip地址、端口號等。一個線程如果要對這些數據進行更新，則必須要保證更新操作的原子性，即主機ip地址和端口號是一起被更新的，否則其他線程可能看到一個並不真實存在的主機ip地址和端口號組合所代表的服務器
4.我們使用其他類的時候，如果對方沒有申明自己是線程安全的，那麼大概率存在在併發問題的隱患
多線程會導致的性能問題：
性能問題有哪些體現、什麼是性能問題：
處理速度慢，資源消耗大、吞吐量降低等。
爲什麼多線程會帶來性能問題：
體現在兩個方面：線程的調度和協作，這兩方面通常相輔相成，也就是說，由於線程需要協作，所以會引起調度：
調度：上下文切換
什麼時候會需要線程調度呢？當可運行的線程超過cpu核心數，那麼操作系統就要調度線程，以便於讓每個線程都有運行的機會。
調度會引起上下文切換。
例如當某個運行Thread.sleep(1000)的時候，線程調度器就會讓當前這個線程阻塞，然後往往會讓另一個正在等待的CPU資源的線程進入可運行狀態，這裏會產生上下文切換，這是一種比較大的開銷，有時上下文切換到的開銷甚至比線程執行的時間都要長。
什麼是上下文？
上下文是指某一時刻cpu寄存器和程序計數器的內容。寄存器佔CPU內部的數量較少但是速度很快的內存。寄存器通過對常用值（通常是運算的中間值）的快速訪問來提高計算器程序的運算速度。程序計數器是一個專用的寄存器，由於表明指令序列中CPU正在執行的位置，存的值未正在執行的指令的位置或則下一個將要執行的指令的位置，具體依賴於特定的操作系統。
上下文切換可以認爲是內核（操作系統的核心數）在cpu上對於進程（包括線程）進行一下活動：（1）掛機去一個線程，將這個線程在cpu的狀態（上下文）存儲於內存中某處，（2）在內存中檢索下一個進程的上下文並將其在cpu的寄存器恢復，（3）跳轉到程序計數所指向的位置（即跳轉到進程被中斷時的位置），以恢復該進程。
緩存開銷
除了剛纔提到了上下文切換帶來的直接開銷外，還需要考慮到間接帶來的緩存失效的問題。我們知道程序會會有很大的概率會訪問剛纔訪問過的數據。所以cpu爲了加快執行速度，會根據不同的算法，把常用到的數據緩存到cpu內，這樣以後再用到該數據時，可以很快使用。
但是現在上下文切換了，也就是說，cpu即將執行不同的代碼，那麼原本緩存的內容有極大的概率也沒有價值了。這就需要cpu重新緩存，者導致線程再被調度運行後，一開始啓動速度會變慢。
何時會導致密集的上下文切換
如果程序頻繁的競爭鎖，或者由於IO讀寫等原因導致的頻繁阻塞，那麼這個程序就可能需要跟多的上下文切換，這也導致了更大的開銷
協作：內存同步
線程之間如果使用共享數據，那麼爲了避免數據混亂，肯定使用同步手段，爲了數據的正確性，同步手段往往會使用禁止編譯器優化、、使CPU內的緩存失效等手段，這顯然帶來額外的開銷，因爲減少了原本可以進行的優化。
Java內存模型------底層原理：
三兄弟：JVM內存結構VS java內存模型VS java對象模型
容易混淆：三個截然不同的概念，但是很多人容易混淆
**JVM內存結構，**和java虛擬機的運行時區域有關
堆：佔用內存最多，存放引用數據類型，對象實例和數組
虛擬機棧：基本數據類型和對象的引用，編譯的時候確定了大小而且不會被改變
方法區：靜態變量，類信息，常量信息，永久引用（static）
本地方法棧：本地方法相關
程序計數器：佔最小的內存，保存字節碼的行號數
Java內存模型，和java的併發編程有關
Java對象模型，和java對象在虛擬機中的表現形式有關，需要一個標準，讓多線程運行結果可預期
Volatile、synchronized、lock等的底層原理都是JMM
重排序：
實際執行順序和代碼在java文件中的順序不一致
優點：提高處理速度，減少指令
可見性：
Cpu有多級緩存，導致讀的數據過期：1.高速緩存的容量比內存小，但是速度僅次於寄存器，所以在cpu和主內存就多了Cache層
2.線程間的對於共享變量的可見性問題不是直接由多核引起的，而是由多緩存引起的
3.如個多個核心都只用一個緩存，那麼也就不存在可見性問題了
4.每個核心都會將自己需要的數據讀到獨佔緩存中，數據修改後也要寫入緩存，然後等待刷入到主存中。所以會導致有些核心讀取的是一個過期值
什麼是主內存和工作內存：
1.所有變量都存在主內存中，同時每個線程也有自己獨立的工作內存，工作內存中的變量內容是主內存的拷貝
2.線程不能直接讀寫主內存中的變量，而是隻能操作自己工作內存的變量，然後同步到主內存中
3.主內存是多個線程共享的，但是線程間不共享工作內存，如果線程間需要通信，必須藉助主內存中轉完成，所有的共享變量存在於主內存中，而且線程讀寫共享數據也是通過本地內存交換的，所以纔會導致可見性問題，
解決可見性：Happens-before:：在時間上，動作a發生在動作b之前，b保證能看見a，這就是happens-before
Happens-before規則有哪些？
1.單線程原則：
單線程中的每一個操作都happens-before該程序順序中稍後出現的該線程中的每一個操作。如果操作x和操作y是同一個線程兩個操作，並且在代碼執行上x先於y出現，那麼hb（x，y）
並不是受x操作一定要在y操作之前被執行，而是說x的執行結果對於y是可見的。只要滿足可見性
2.鎖操作（Lock/synchronized）
3**.Volatile變量**
4.線程啓動
5**.線程join**
我們知道join可以讓線程之間等待，假設線程A通過調用thread.start（）生成一個新的線程B,然後在調用thread.join（）。線程A在Join期間會等待，知道線程B的run方法執行完成，在join方法返回後，線程A中的所有後續操作將看到線程Brun方法執行的操作
6.傳遞性
7.中斷
一個線程被其他線程interrupt時，那麼檢查中斷（isInterrupted）或者拋出InterrupedException一定能看到
8.構造方法
對象構造方法的最後一行指令happens-before於finalize（）方法的第一行指令
9.工具類的happens-before：
a.線程安全的容器get一定能看到在此之前的put等存入動作
b.CountDownLatch
c.Semapjore
d.Future
e.線程池
f. Cyclicbarrier
原子性：
Volatile:
volatile是一種同步機制，比synchronized或者Lock相關類更加輕量，因爲使用volatile並不會發生上下文切換等開銷很大的行爲
如果一個變量被修飾成volatile，那麼JVM就知道了這個變量可能會被併發修改
但是開銷小，相應的能力也小，雖然說volatile是用來同步的保證線程安全的，但是volatile做不到synchronized那樣的原子保護，volatile僅在有限的場景下能發揮作用
不適用於：a++這樣的不具有原子操作
使用場合：
1.Booblean flag，如果一個共享變量自始自終只被各個線程賦值，而沒有其他操作，呢麼就可以用volatile來代替synchronized或者代替原子變量，因爲賦值自身是具有原子性的，而volatile又保證可見性，所以線程安全
2.作爲刷新之前的觸發器:用了volatile int x，可以保證讀取x後，之前的所有變量可見
volatile的作用：可見性–讀一個volatile變量，需要首先讓本地緩存失效，這樣就必須到主內存中讀取最新值，寫一個volatile屬性會立即寫入到主內存中去
禁止指令重排序優化-–解決單例雙重鎖亂序問題
Volatile和synchronized的關係：volatile可以做是synchronized的輕量版：如果一個共享變量自始自終只被各個線程賦值，而沒有其他的操作，那麼就可以用volatile來代替synchronized或者代替原子變量，因爲賦值具有原子性，而volatile又保證可見性，所以保證線程安全
小結：1) .volatile修飾符適用於一下場景：某個屬性被多個線程共享，其中有一個線程修改了額此屬性，其他線程立即能獲得修改後的值，比如boolean flag
2). volatile屬性的讀寫操作是無鎖的，他不能代替synchronized，因爲沒有提供原子性和互斥性。因爲無鎖，不需要花費時間在獲取鎖和釋放鎖上，所以成本低
3**)Volatile只能用作於屬性**，我們用volatile修飾屬性，compilers就不會對這個屬性做指令重排序
4)Volatile提供可見性，任何一個線程對其的需改將立即對其他線程可見。Volatile屬性不會被線程緩存，始終從主存中讀
5)Volatile提供了happens-before保證，對volatile變量v的寫入happens-before其他線程後續對v的操作
6)Volatile可以使得long和double的賦值具有原子性
能保證可見性的措施：除了volatile可以然變量保證可見習性外、synchronized、lock、併發集合、Thread.join（）和Thread.start等都可以保證一定的可見性，具體見happens-before
昇華：synchronized可見性的正確理解：synchronized也能保證happens-before效果
特別注意的是，synchronized不僅防止了一個線程在操作某個對象時受到其他線程干擾，同時還保證了修改後，可以立即被其他線程所看見
原子性：
一系列操作，要麼全部執行成功，要麼全部不執行，不會出現執行一般的情況，是不可分割的