一、java内存模型：JMM
在内存模型当中定义一个主内存，所有声明的实例变量都存在于主内存当中，主内存的数据会共享给所有线程，每一个线程有一个块工作内存，工作内存当中主内存数据的副本当更新数据时，会将工作内存中的数据同步到主内存当中；
二、什么是CAS
CAS：Compare and Swap，即比较再交换。
jdk5增加了并发包java.util.concurrent.*,其下面的类使用CAS算法实现了区别于synchronouse同步锁的一种乐观锁。JDK 5之前Java语言是靠synchronized关键字保证同步的，这是一种独占锁，也是是悲观锁。
三、CAS算法理解
（1）与锁相比，使用比较交换（下文简称CAS）会使程序看起来更加复杂一些。但由于其非阻塞性，它对死锁问题天生免疫，并且，线程间的相互影响也远远比基于锁的方式要小。更为重要的是，使用无锁的方式完全没有锁竞争带来的系统开销，也没有线程间频繁调度带来的开销，因此，它要比基于锁的方式拥有更优越的性能。
（2）无锁的好处：
第一，在高并发的情况下，它比有锁的程序拥有更好的性能；
第二，它天生就是死锁免疫的。
（3）CAS算法的过程是这样：
它包含三个参数CAS(V,E,N)：V表示要更新的变量，E表示预期值，N表示新值。仅当V值等于E值时，才会将V的值设为N，如果V值和E值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做。最后，CAS返回当前V的真实值。
运行过程：
1.线程访问时，先会将主内存中的数据同步到线程的工作内存当中
2.假设线程A和线程B都有对数据进行更改，那么假如线程A先获取到执行权限
3.线程A先会对比工作内存当中的数据和主内存当中的数据是否一致，如果一致（V==E）则进行更新，不一致则刷新数据，重新循环判断
4.这时更新完毕后，线程B也要进行数据更新，主内存数据和工作内存数据做对比，如果一致则进行更新，不一致则将主内存数据重新更新到工作内存，然后循环再次对比两个内存中的数据直到一致为止
（4）CAS操作是抱着乐观的态度进行的，它总是认为自己可以成功完成操作。当多个线程同时使用CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并成功更新，其余均会失败。失败的线程不会被挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。基于这样的原理，CAS操作即使没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰当的处理。
（5）简单地说，CAS需要你额外给出一个期望值，也就是你认为这个变量现在应该是什么样子的。如果变量不是你想象的那样，那说明它已经被别人修改过了。你就重新读取，再次尝试修改就好了。
（6）在硬件层面，大部分的现代处理器都已经支持原子化的CAS指令。在JDK 5.0以后，虚拟机便可以使用这个指令来实现并发操作和并发数据结构，并且，这种操作在虚拟机中可以说是无处不在。
四、CAS缺点
CAS存在一个很明显的问题，即ABA问题；
问题：如果变量V初次读取的时候是A，并且在准备赋值的时候检查到它任然是A，那能说明它的值没有被其他线程修改过了吗？
解决方案：如果在这段时间曾经被改成B，然后有改回A，那CAS操作就会误任务它从来没有被修改过。正对这种情况，java并发包提供了一个带有标记的原子应用类AtomicStampedRefernce，它可以通过变量值的版本来保证CAS的正确性，在该类当中通过版本控制判断值到底是否被修改；
解释：如果对值进行了更改则版本号+1，那么在CAS当中不仅仅对比变量的值，还要对比版本号，如果值和版本号都相等则代表没有被修改，如果有一方不相等代表进行过更改那么就从主内存中重新刷新数据到工作内存然后循环对比，直到成功为止~
五、保证线程安全的三个方面
1.原子性：保证同一时刻该资源只能有一个线程访问修改，其他线程阻塞等待，例如Atomic包，锁
原子性： 互斥访问，Atomic包，CAS算法，Synchronized，Lock
2.可见性：一个线程对于主内存的数据操作对于其他线程是可见的
可见性：synchronized，volatile
3.有序性：一个线程观察其他线程中指令执行顺序，由于指令重排序存在，观察结果一般杂乱无序
顺序性：happends-before