并发编程
Java并发编程中涉及的概念包括多线程、线程池、同步、锁、并发容器、内存模型等概念。
并发编程的基础
并发编程的三要素，也是并发问题的源头：
- 原子性，一个或多个操作在CPU执行过程中不能被中断，要么都成功要么都失败。由于CPU分时复用的存在，可能存在一个线程中执行一部分指令，另一部分线程中继续执行另一部分指令，执行的结果不一致；
- 有序性，程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行，为了优化代码执行的性能，编译器和处理器会对指令进行重排序，重排序分为3类：
- 编译器重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下，可以重新安排代码执行的顺序。
- 指令级并行的重排序。现代处理器采用了指令级并行处理技术，将多条指令并行执行，在不存在依赖的前提下，处理器可以改变指令执行的顺序。
- 内存系统的重排序。处理器使用缓存和读写缓冲区，使得加载和存储看上去像是在乱序执行。
- 可见性，一个线程对共享变量的修改，另一个线程可以会立刻看到修改后的值。可见性是由CPU的缓存导致的。
JVM内存模型(JMM)
解决有序性和可见性的直接办法是禁用缓存和编译优化，Java内存模型(Java Memory Model)规定了如何按需提供禁用缓存和编译优化的方法，即3个关键字(volatile、synchronized、final)和8个happens-before规则。
1、单一线程原则(Single Thread Rule)
2、管程锁定规则(Monitor Lock Rule)
3、volatile变量规则(Volatile Variable Rule)
4、线程启动规则(Thread Start Rule)
5、线程加入规则(Thread Join Rule)
6、线程终端规则(Thread Interruption Rule)
7、对象终结规则(Finalizer Rule)
8、传递性(Transitivity)
为了解决原子性问题，Java中引入了锁的概念。锁分为以下几类：
- 乐观锁、悲观锁
- 独享锁、共享锁
- 公平锁、非公平锁
- 互斥锁、读写锁
- 可重入锁、非可重入锁
- 独享锁、共享锁
- 无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁
线程安全
当多个先程访问一个对象时，如果不用考虑这些线程在运行时环境下的调度和交替执行，也不需要进行额外的同步，或者在调用方进行任何其他的协调操作，调用这个对象的行为都可以获得正确的结果，那这个对象就是线程安全的。
实现线程安全的方法：
- 互斥同步，synchronized 和 ReentrantLock
- 非阻塞同步，CAS，AtomicInteger，ABA
- 无同步，栈封闭，ThreadLocal,可重入代码(Reentrant Code)
参考 Java并发知识体系详解