并发编程有三个非常重要的特性：原子性、有序性和可见性。他们不是很了解，她很着急，因为了解这三个特点对于高并发程序的正确开发有很大的帮助，下次面试的时候很有可能会被问到。你一一介绍。Java内存模型在说三大特性之前，先简单介绍一下Java内存模型（简称JMM）。了解了JavaMemoryModel之后，就可以更好的理解三大特性。Java内存模型是一个抽象的概念，实际上并不存在。它描述了一组规范或法规。JVM运行程序的实体是线程，每个线程都有自己私有的工作内存。Java内存模型规定所有的变量都存放在主存中，主存是一个所有线程都可以访问的共享内存区。但是，线程的读取、赋值等操作必须在自己的工作内存中进行。运算前先将变量从主存复制到自己的工作内存中，再对变量进行运算。操作完成后，写入变量。回到主内存。线程不能直接操作主存中的变量，线程的工作内存中保存着主存中变量的副本。原子性（Atomicity）什么是原子性原子性是指：在一个或多个操作中，要么所有操作都执行，要么所有操作都不执行。说到原子性，一般以银行转账为例。比如张三给李四转100元，包括两个原子操作：给张三账户减100元；给李四的账户加100元。这两个操作必须保证原子性的要求，要么都成功，要么都失败。不可能发生张三账户减少100元李四账户不增加100元，也不会张三账户减少100元李四账户增加100元。原子示例示例1i=1;根据上面介绍的Java内存模型，线程先将i=1写入工作内存，再写入主内存，因此赋值语句可以说是原子的。例2i=j;这个赋值操作实际上包括两个步骤：线程从主存中读取j的值，然后存入当前线程的工作内存中；线程将工作内存中的i修改为j的值，然后将i的值写入主存。这两个步骤虽然是原子操作，但是在一起并不是原子操作。实施例3i++；这个自增操作实际上包括三个步骤：线程从主存中读取i的值，然后存入当前线程的工作内存中；线程将工作内存中的i加1；然后线程将i的值写入主存。和前面的例子一样，这三个步骤虽然是原子操作，但是它们在一起并不是原子操作。从上面三个例子我们可以发现：简单的读和赋值操作是原子的，但是将一个变量赋值给另一个变量不是原子的；多个原子操作也不是原子的。如何保证原子性在Java内存模型中，只保证了基本读和赋值的原子操作。如果要保证多个操作的原子性，需要使用synchronized关键字或者Lock相关的工具类。如果想把int、long等类型的自增操作做成原子的，可以使用java.util.concurrent.atomic包下的工具类，如：AtomicInteger、AtomicLong等。另外需要注意的是volatile关键字没有保证原子性的语义。可见性（Visibility）什么是可见性可见性是指：当一个线程修改共享变量时，另一个线程可以立即看到该变量修改后的最新值。可见性示例包onemore.study;importjava.text.SimpleDateFormat;importjava.util.Date;publicclassVisibilityTest{publicstaticintcount=0;publicstaticvoidmain(String[]args){finalSimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS");//线程读取计数值newThread(()->{System.out.println("Startreadingcount...");inti=count;//存储更新前的计数值while(count<3){if(count!=i){//当count的值发生变化时，打印count更新System.out.println(sdf.format(newDate())+"count更新为"+count);i=count;//存储更新前count的值}}}).start();//线程更新计数值newThread(()->{for(inti=1;i<=3;i++){//每1秒分配一个新值来计数try{Thread.sleep(1000);}赶上（InterruptedExceptione）{e.printStackTrace();}System.out.println(sdf.format(newDate())+"将计数分配给"+i);计数=我；}}）。开始（）;}}在运行代码之前，先想想运行的输出是什么样子的？在更新计数值的线程中，每次更新计数后，读取计数值的线程中是否会有输出？让我们看看运行输出是什么：Startreadingcount...17:21:54.796Assigncountto117:21:55.798Assigncountto217:21:56.799Assigncountto3从操作的输出中，读取Thethreadthattakesthecountvalue还没有读到count的最新值，为什么？因为在读取计数值的线程中，第一次读取计数值时，会先从主存中读取计数值写入自己的工作内存，再从工作内存中读取，后续的reading计数值是从自己的工作内存中读取的，目前还没有发现如何保证更新计数值的线程对计数值修改的可见性。在Java中，可以使用以下三种方法来保证可见性。使用volatile关键字当一个变量被volatile关键字修改后，其他线程修改了该变量，会使该变量在当前线程工作内存中的副本失效，必须从主内存中重新获取。当前线程修改工作内存中的变量后，也会立即将其修改刷新到主内存中。使用synchronized关键字synchronized关键字可以保证同一时刻只有一个线程获取锁，然后执行同步方法或者代码块，并且保证在锁释放前变量修改会刷新到主内存。使用Lock相关工具类的lock方法保证同一时刻只有一个线程获取锁，然后执行同步代码块，并保证在Lock的unlock方法之前刷新变量修改-相关工具类被执行。入主存。订购（Ordering）什么是订购？排序是指：程序执行的顺序按照代码执行的顺序执行。在Java中，为了提高程序的运行效率，一些代码指令可能会在编译和运行时进行优化。不能100%保证代码的执行顺序严格按照代码编写的顺序，但不是随机的。重排序，保证程序最终的运行结果是编码时预期的结果。这种情况称为指令重排序（InstructionReordering）。订购示例包onemore.study；publicclassSingleton{privateSingleton(){}privatestaticbooleanisInit=false;私有静态单例实例；publicstaticSingletongetInstance(){if(!isInit){//判断是否已经初始化instance=newSingleton();//初始化isInit=true;//初始化标志赋值为true}returninstance;}}这是单例模式的一个有问题的例子，如果指令在编译或运行时重新排列，ReorderisInit=true;到instance=newSingleton();的前面。在单线程上运行时，重新排列后的程序执行结果与顺序执行代码的结果是完全一样的，但是当多个线程一起执行时就很容易出问题。比如一个线程先判断isInit为false来初始化。初始化后应该将isInit赋值为true，但是由于初始化后指令重排没有初始化，所以将isInit赋值为true。这时另一个线程正在判断是否已经初始化，如果isInit为真，则执行并返回实例。这是一个未初始化的实例，肯定会导致不可预知的错误。这里如何保证有序性，就是Java内存模型的一个叫做Happens-Before的原则。如果根据Happens-Before原则无法推导出这两个操作的执行顺序，可以随意重新排序。什么是Happens-Before原则？程序顺序原则：一段代码在单线程中执行的结果是有序的。加锁原则：如果一把锁被加锁，则必须先进行解锁操作，才能进行加锁操作。volatile变量原则：同时对volatile变量进行读写操作，写操作必须先于读操作。线程启动原则：Thread对象的start方法先于本线程的每一个动作。线程终止原则：线程中的所有操作都先于检测到该线程的终止。线程中断原理：线程中断方法的调用发生在被中断线程的代码检测到中断事件发生之前。对象终结的原则：对象的初始化在其finalize方法开始之前完成。传输原则：操作A先于操作B，操作B先于操作C，则操作A必须先于操作C。除了Happens-Before原则提供的自然顺序外，我们还可以通过以下方式保证顺序：使用volatile关键字保证顺序。使用synchronized关键字来确保排序。使用Lock相关的工具类来保证有序性。总结原子性：在一个或多个操作中，要么所有操作都执行，要么一个操作都不执行。可见性：当一个线程修改一个共享变量时，另一个线程可以立即看到该变量修改后的最新值。有序性：程序执行的顺序按照代码执行的顺序执行。synchronized关键字和Lock相关的工具类可以保证原子性、可见性和顺序性。volatile关键字可以保证可见性和顺序，但不能保证原子性。
