线程安全
当多个线程同时访问某个类时，不管运行时环境采用何种调用方式，或者这些进程如何交替执行，并且在主调代码中不需要额外的同步和协同，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。
三要素
- 原子性：提供了互斥访问，同一时刻只能有一个线程对他进行操作。
- 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
什么是原子操作？
原子是世界上的最小单位，具有不可分割性。比如 a=0；（a 非 long 和 double 类型）这个操作是不可分割的，那么我们说这个操作时原子操作。再比如：a++；这个操作实际是 a = a + 1；是可分割的，所以他不是一个原子操作。非原子操作都会存在线程安全问题，需要我们使用同步技术（sychronized）来让它变成一个原子操作。一个操作是原子操作，那么我们称它具有原子性。
如何保证原子性？
原子类: 比如：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference 等。 原子类底层实现通常借助于本地方法 Unsafe 及 CAS 实现，每次执行计算之前都会拿当前工作内存中的值和主内存的值比较，如果不相同就会从新从主内存中获取最新值赋值给当前对象，直到相同执行对应操作。同步锁: synchronsized、lock等。原子类的不足（ABA问题）
我们知道原子操作都是基于 cas 来保障原子性，但同时在 cas 中又会存在 ABA 问题，当一个线程对一个对象的值进行 cas 操作时，另外一个线程对值进行了两次修改，值最后改为旧值，此时就无法判断对象是否会被修改。
为了解决 ABA 问题，伟大的 java 为我们提供了 AtomicMarkableReference 和 AtomicStampedReference 类，为我们解决了问题。
AtomicStampedReference 是利用版本戳的形式记录了每次改变以后的版本号，这样的话就不会存在 ABA 问题了。
可见性
什么是可见性?
可见性是指，当多个线程并发访问共享变量时，一个线程对共享变量的修改，其它线程能够立即看到。可见性问题是好多人忽略或者理解错误的一点。
CPU 从主内存中读数据的效率相对来说不高，现在主流的计算机中，都有几级缓存。每个线程读取共享变量时，都会将该变量加载进其对应 CPU 的高速缓存里，修改该变量后，CPU 会立即更新该缓存，但并不一定会立即将其写回主内存（实际上写回主内存的时间不可预期）。此时其它线程（尤其是不在同一个 CPU 上执行的线程）访问该变量时，从主内存中读到的就是旧的数据，而非第一个线程更新后的数据。
怎么保证可见性？
volatile 关键字，java 使用 volatile 关键字来保证可见性，通过加入
内存屏障来实现。内存屏障是一个 CPU 指令。编译器和 CPU 可以在保证输出结果一样的情况下对指令重排序，使性能得到优化。插入一个内存屏障， 相当于告诉 CPU 和编译器先于这个命令的必须先执行，后于这个命令的必须后执行；另一个作用是强制更新一次不同 CPU 的缓存。例如，一个写屏障会 把这个屏障前写入的数据刷新到缓存，这样任何试图读取该数据的线程将得到最新值，而不用考虑到底是被哪个 cpu 核心或者哪颗 CPU 执行的。注：volatile并不能保证原子性
有序性
什么是有序性？
处理器为了提高程序整体的执行效率，可能会对代码进行优化，其中的一项优化方式就是调整代码顺序，按照更高效的顺序执行代码。
如何保证有序性？
Java 中可通过 volatile 在一定程序上保证顺序性，另外还可以通过 synchronized 和锁来保证顺序性。
synchronized 和锁保证顺序性的原理和保证原子性一样，都是通过保证同一时间只会有一个线程执行目标代码段来实现的。
除了从应用层面保证目标代码段执行的顺序性外，JVM 还通过被称为
happens-before原则隐式地保证顺序性。