并发：

    同时拥有两个或者多个线程，如果程序在单核处理器上运行，多个线程将交替地换入或者换出内存，这些线程是同时“存在”的，每个线程都处于执行过程中的某个状态，如果运行在多核处理器上，此时，程序中的每个线程都将分配到一个处理器核上，因此可以同时运行。

高并发(High Concurrency)：

    是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。

两者区别：

并发：多个线程操作相同的资源，保证线程安全，合理使用资源。高并发(High Concurrency)：服务能同时处理很多请求，提高程序性能。

CPU多级缓存

L1，L2，L3级缓存

为什么需要CPU缓存：

CUP的频率太快了，快到主存跟不上，这样在处理器时钟周期内，CPU常常需要等待主存，浪费资源。所以缓存Cache的出现，是为了缓解CPU和内存之间速度的不匹配问题。（结构：CPU->Cache->memory）

CPU缓存有什么意义：

1）时间局部性：如果某个数据被访问，那么在不久的将来它很多能再次被访问。

2）空间局部性：如果某个数据被访问，那么与它相邻的数据很快也可能被访问。

缓存一致性（MESI协议）

M：modify E：Exclusive独享 S：share I：invalid

用于保证多个CPU cache之间缓存共享数据的一致。

乱序执行优化：

处理器为提高运算速度而做出违背代码原有顺序的优化。

并发时的JVM的内存模型

    如下图所示，线程在栈中，一般新建的本地变量都在堆中。每一个在栈中的线程获得的都是堆中的变量、方法的拷贝。

抽象模型：

java内存模型同步操作与规则

Lock（锁定）、Unlock（解锁）、Read（读取）、Load（载入）、Use（使用）、Assign（赋值）、Store（存储）、Write（写入）

    如果要把一个变量从主内存中复制到工作内存，就需要按顺序地执行read和load操作，如果把变量从工作内存中同步回主内存中，就要按顺序地执行store和write操作。但JVM只要求上述操作必须按顺序执行，而没有保证必须是连续执行；
    不允许read和load、store和write操作之一单独出现；

    不允许一个线程丢弃它的最近assign的操作，即变量在工作内存中改变了之后必须同步到主存中；

    不允许一个线程无原因地（没有发生过任何assign操作）把数据从工作内存同步回主内存中；

    一个新的变量只能在主存中诞生，不允许在工作内存中直接使用一个未被初始化（load或assign）的变量。即就是对一个变量实施use和store操作之前，必须先执行过了assign和load操作；

    一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行lock操作，但lock操作可以被同一条线程重复执行多次，多次执行lock后，只有 执行相同次数的unlock操作，变量才会被解锁。lock和unlock必须成对出现；
    如果对一个变量执行lock操作，将会清空工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前需要重新执行load或assign操作初始化变量的值。

线程安全性：

    当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些进程将如何交替执行，并且在调试代码中不需要任何额外的同步或协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。

    原子性：提供了互斥访问，同一时刻只能有一个线程来对它进行操作；
    可见性：一个线程对主内存的修改可以及时的被其他线程观察到；

    有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序的存在，该观察结果一般杂乱无序。

原子性，可见性，有序性：

   原子性，一般涉及线程同步的问题；

   导致共享变量在线程间不可见的原因：
        线程交叉执行；
重排序结合线程交叉执行；
共享变量更新后的值没有在工作内存与主存间及时更新。

    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，但是重排序过程不会影响到单线程程序的执行，却会影响到多线程并发执行的正确性。

happens-before原则

    1.程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作；
    2.锁定规则：一个unlock操作先行发生于后面对同一个锁的lock操作；
    3.volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作；
    4.传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生与操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C；
    5.线程启动规则：Thread对象的start（）方法先行发生于此线程的每一个动作；

    6.线程中断规则：对线程interrupt（）方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生；

   7.线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join（）方法结束、Thread.isAlive()的返回手段检测到线程已经终止执行；

    8.对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始。