Java并发编程（一）原子性、有序性、可见性1.原子性原子性：一个或多个指令在CPU执行过程中是不允许中断的。问：i

原子性：一个或多个指令在CPU执行过程中是不允许中断的。

问：i++是否是原子性操作

答：否，i++操作一共有三个指令，不属于原子性操作

如何保证i++是原子性的

使用lock锁会有和synchronized类似的概念，在操作i++的三个指令前，先基于AQS成功修改state后才可以操作

线程基于CAS修改数据的方式：先获取主内存数据，在修改之前，先比较数据是否一致，如果一致修改主内存数据，如果不一致，放弃这次修改

CAS在Java层面就是Unsafe类中提供的一个native方法，底层通过CPU指令cmpxchg（x86，不同架构CPU或有不同指令支持）保证了操作的原子性，这个方法只提供了CAS成功返回true，失败返回false，如果需要重试策略，需要自己在代码中实现

CAS问题：

CAS只能对一个变量的修改实现原子性。
CAS存在ABA问题。
- A线程修改主内存数据从1~2，卡在了获取1之后。
- B线程修改主内存数据从1~2，完成。
- C线程修改主内存数据从2~1，完成。
- A线程执行CAS操作，发现主内存是1，没问题，直接修改
- 解决方案：加版本号
在CAS执行次数过多，但是依旧无法实现对数据的修改，CPU会一直调度这个线程，造成对CPU的性能损耗
- synchronized的实现方式：CAS自旋一定次数后，如果还不成，挂起线程
- LongAdder的实现方式：当CAS失败后，将操作的值，存储起来，后续一起添加

CAS：在多核情况下，有lock指令保证只有一个线程在执行当前CAS

指令在CPU调度执行时，CPU会为了提升执行效率，在不影响结果的前提下，对CPU指令进行重新排序。

如果不希望CPU对指定进行重排序，怎么办？

可以对属性追加volatile修饰，就不会对当前属性的操作进行指令重排序。

什么时候指令重排： 满足happens-before原则，即可重排序

单例模式中为什么要使用DCL（double checked locking）双重判断

正常顺序：

申请内存，初始化，关联

如果CPU对指令重排，可能会造成指令顺序为：

申请内存，关联，初始化

在还没有初始化时，其他线程来获取数据，导致获取到的数据虽然有地址引用，但是内部的数据还没初始化，都是默认值，导致使用时，可能出现与预期不符的结果

可见性：前面说过CPU在处理时，需要将主内存数据拉取到CPU寄存器中再执行指令，指令执行后，需要将寄存器数据写回到主内存中。

基于缓存一致性协议（MESI等）CPU处理完数据后会先放到缓存中，然后同步到内存中。

不是每次操作结束就立刻将CPU缓存数据同步到主内存。造成多个线程看到的数据不一样。