01.并发编程中可见性、原子性、有序性问题

并发编程幕后的故事

       这些年，我们的cpu、内存、I/O设备都在不断迭代，不断朝着更快的方向努力。但是，在这个快速发展的过程中，有一个核心矛盾一直存在，就是这三者的速度差异。CPU和内存的速度差异可以形象地描述为：CPU是天上一天，内存是地上一年（假设CPU执行一条普通指令需要一天，那么CPU读写内存得等待一年的时间）。内存和I/O设备的速度差异就更大了，内存是天上一天，I/O设备是地上十年。

        程序里大部分语句都要访问内存，有些还需要访问I/O，根据木桶原理（一只木桶内装多少水取决于它最短的那块木板），程序整体的性能取决于最慢的操作，--读写I/O设备，也就是说单方面提高CPU性能是无效的。

       为了合理利用CPU性能，平衡这三者的差异，计算机体系机构、操作系统、编译程序都做出了贡献，主要体现为：

1. CPU增加了缓存，以均衡与内存的速度差异
2. 操作系统增加了进程、线程，以时分复用CPU，进而均衡CPU与I/O设备的速度差异
3. 编译程序优化指令执行次序，使得缓存能够得到更加合理地应用

     现在我们几乎所有的程序都默默的享受这些成果，但是天下没有免费的午餐，并发程序很多诡异问题的根源也在这里。

源头之一：缓存导致的可见性问题

源头之二：线程切换带来的原子性问题

根源之三：编译优化带来的有序性问题