编程正确的并发程序的关键在于对共享的，可变的状态进行访问管理。同步不仅仅用于原子操作或者划定‘临界区’，同步还需要有内存可见性，即当避免一个线程修改其他线程正在使用的对象装填，还需要确保当一个县城修改了对象的状态后，其他线程能够真正看到该对象的改变。即保证对象的安全发布。
1.可见性
在没有同步的情况下共享变量：
对于多线程来说，ready的值可能永远不可见，但是也有可能会打印出0，因为在number赋值前，主线程就已经写入到ready并使之对取得线程可见，这就是一种“重排序”。在单线程中，如果重排序没有对结果产生影响，那么你就不能知道其中操作顺序一定按写的顺序执行【即重排序对其他线程来说产生影响】。
public class Novisibility {
private static boolean ready;
private static int number;
private static class ReadThread extends Thread{
public void run() {
while (!ready) {
Thread.yield();
System.out.println(number);
}
}
}
public static void main(String[] args){
new ReadThread().start();
ready = true;
number = 43;
}
}
在没有同步的情况下读取数据类似于数据库中使用READ_UNCOMMITTED隔离级别，非同步的读取市调了更大的准确性，因为一个共享变量的可见值容易变成一个过期的数据。
下面是线程安全的可变整数访问器：当我们在调用getValue的同时，不能保证另一个线程正在调用setValue,这样get出来的数据就不是最新的了。
public class MutableInteger { private int value; public int getValue() { return value; } public void setValue(int value) { this.value = value; } }
下面是线程安全的可变整数访问器
public class MutableInteger { private int value; public synchronized int getValue() { return value; } public synchronized void setValue(int value) { this.value = value; } }
2.volatile
当一个线程在没有同步的情况下读取变量，会得到一个过期值，该值是有之前某个线程设置的一个真实值，这被称为‘最低限的安全性’，最低限的安全性应用于所有变量，但是可以将变量设置为volatile类型【用volatile修饰的变量，线程在每次使用变量的时候，都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用，用来进行原子性操作。】。
在 java 垃圾回收整理一文中，描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈，每一个线程运行时都有一个线程栈，
线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候，首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值，然后把堆内存
变量的具体值load到线程本地内存中，建立一个变量副本，之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系，而是直接修改副本变量的值，
在修改完之后的某一个时刻（线程退出之前），自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。下面一幅图
描述这写交互
read and load 从主存复制变量到当前工作内存
use and assign 执行代码，改变共享变量值
store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容
其中use and assign 可以多次出现
但是这一些操作并不是原子性，也就是 在read load之后，如果主内存count变量发生修改之后，线程工作内存中的值由于已经加载，不会产生对应的变化，所以计算出来的结果会和预期不一样
对于volatile修饰的变量，jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的
例如假如线程1，线程2 在进行read,load 操作中，发现主内存中count的值都是5，那么都会加载这个最新的值
在线程1堆count进行修改之后，会write到主内存中，主内存中的count变量就会变为6
线程2由于已经进行read,load操作，在进行运算之后，也会更新主内存count的变量值为6
导致两个线程及时用volatile关键字修改之后，还是会存在并发的情况。
public class Counter { public static int count = 0; public static void inc() { //这里延迟1毫秒，使得结果明显 try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { } count++; } public static void main(String[] args) { //同时启动1000个线程，去进行i++计算，看看实际结果 for (int i = 0; i < 1000; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Counter.inc(); } }).start(); }
//这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000 System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Counter.count); }}结果：
加锁可以保证可见性与原子性，而volatile只能保证可见性。
只有满足一下条件，才能使用volatile
1.写入变量时并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。
2.变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束
3.访问变量时，没有其他的原因需要加锁
3.锁的可见性
内置锁确保一个线程可预见地方式看到另一个线程的影响，如下，当线程A执行一个通不可时，线程B也随着进入同一个锁监视的通不可，则可以保证A释放锁后，B获得锁后对变量可见。
锁不仅仅是关于同步和互斥，也是关于内存可见，为保证所有线程都能够看到共享的可变变量的最新值，读取和写入线程必须使用公共的锁进行同步。
4.发布对象
当发布对象是将对象的引用存储到公共静态域中，任何类和线程都能见到这个域，如下：
public static Set<String> sets; public void initSets(){ sets = new HashSet<>(); };
发布一个对象还会简介发布其他对象，当上面把一个String放入到sets中，则我们已经又发布了一个String对象，下面的做法就会允许内部可变的数据逸出：
private Set<String> sets = new HashSet<>(); public Set<String> getSets(){ return sets; };
这样发布一个对象，虽然sets是私有的，但是任何一个调用者都能修改，因此states已经逸出了他所属的范围。这个数据本应该是私有的，但是实际变成了共有的了。这样就存在被外部误用的风险。
隐式允许this引用逸出如下：
发布的内部EventListener实例是封装在一个ThisEscape中的实例，但是对象只能通过构造函数返回后，才处于课预言、稳定的版本，在构造函数中发布的对象，只是一个未完成构造的对象。如果this引用在构造过程中逸出，则对象被认为‘没有正确构建’
public class ThisEscape { public ThisEscape (EventSource source){ source.registerListener({ new EventListener() { public void onEvent(Event e){ doSomething(e); } }; }); } }
如果在构造函数中注册监听器或启动线程，可以使用一个私有构造函数可一个公共的工厂方法，这样避免了不正确的创建：
public class SafeListener { private final EventListener listener; private SafeListener (){ listener = new EventListener(){ public void onEvent(Event e){ doSomething(e); } }; } public static safeListener newInstance(EventSource source){ SafeListener safeListener = new SafeListener(); source.registerListener(safeListener.listener); return safeListener; } }
5.线程封闭
避免同步的方式就是不共享数据，如果数据仅仅在单线程被访问，就不需要任何同步。有一种常见的线程限制的应用程序就是：应用池的JDBC的Conecction对象。JDBC并没有要求Connection是安全的，然而在典型的服务器应用中，线程总是从池中获取一个Connetction对象，并且用他处理一个个单一的请求。最后把它归还。每个线程都会同步处理大多数请求，但是在Connection被归还之前，池不会将它分配给其他线程。
ThreadLocal
ThreadLocal允许将每个线程与持有数值的对象关联在一起，ThreadLocal提供了get矛set访问器，为每个使用它的线程维护一份单独的拷贝，所以get总是返回当前执行线程通过set设置的最新值。使用ThreadLocal确保线程封闭性
public class SafeListener { private static ThreadLocal<Connection> connectionHolder = new ThreadLocal<Connection>(){ public Connection initalValue(){ return DriverManager.getConnection(url); } }; //会根据当前的线程id进行取得，每个线程都会 public static Connection getConnection () { return connectionHolder.get(); } }
6不可变
其实不可变性并不等同于将所有对象中的所有域都声明为final类型，因为final对象指向的对象任然是可变的。满足一下条件则才是对象的不可变：
它的状态不能再创建之后修改
所有域都是final类型
它被正确创建（创建过程中没有发生this逸出）
如下面：
public final class ThreeStooges { private final Set<String> stooge = new HashSet<>(); public ThreeStooges() { stooge.add("monday"); stooge.add("threeday"); } public boolean isStooge(String name){ return stooge.contains(name); } }
如果使用了可变的容器对象，则必须使用锁以确保原子性，使用不可变对象则不用担心其他线程会修改它。如果更新变量，会创建新的容器对象，但是在此之前任何线程都还可原先的容器打交道，则任然看到它是处于一致的状态。
7安全发布
上面我们都是在关注确保对象不会被发布，比如让对象限制在线程中或者对另一个对象的内部。但是有时我们需要跨线程共享对象，此时我们就需要安全地共享它。
使用到不可变容器的对象的volatile类型引用，缓存最新
public class VolatileCached extends HttpServlet { private volatile OneCalueCache cache = new OneCalueCache(null,null); @Override public void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { int i = (int) request.getAttribute("integerValue"); int[] factors = cache.getFactors(i); if (factors == null) { cache = new OneCalueCache(i,factors); } } }
下面的例子，因为没有同步确保Holer对其他线程可见，所以我们称Holder是非正常发布，没有正确发布的对象会导致两种错误。发布线程以外的线程可能看到Holer的过期值，
public class Holder { private int n; public Holder(int n) { this.n = n; } public void assertSanity(){ if (n != n) { throw new AssertionError("this statement is false"); } } }
安全发布模式：
为了安全发布对象，对象的引用一集对象的状态必须同时对其他线程可见。一个正确创建的对象可以通过以下条件安全地发布：
1.通过金泰初始化器初始化对象的引用2.将它的引用存储到volatile或AtomicReference(原子)3.将它的引用存储到正确创建的对象的final域中4.将它的引用存储到由锁正确保护的域中高效不可变对象
有些对象在技术上是可变的，但是我们在实际的应用的并不修改这种变量，那么我们可以将其看成是不可变对象。任何线程在使用这种对象的时候都是可以的，这种变量被称为高效不可变对象。
例如：Date自身是可变的，但是当Date被跨线程共享时，都要用锁确保安全，假设正在维护一个Map,用于存储每个用户的最近登录时间:
public Map<String,Date> lastLogin = Collections.synchronizedMap(new HashMape<String Date>());当Date值放入到Map中就不会再改变，那么synchronizeMap中同步实现，就是安全地发布Date值，当其他线程再访问Date值得时候就不再需要额外的同步。
可变对象
当对象创建后被修改，则安全发布仅仅只能保证‘发布当时’状态的可见性。同步不仅仅是对象的发布，韩用于每次对象被访问后，保证后续的可见性，可变对象必须被安全发布，并且同时必须是线程安全的或是被锁保护的。
8.安全地共享对象
在并发程序中，使用和共享对象的一些最有效的策略：
1.线程限制：一个线程限制的对象，通过限制在线程中，而被线程独占。且只能被占有它的线程修改
2.共享只读：一个共享的只读对象，在没有额外同步的情况下，被多个线程并发访问，但是任何线程都不能修改它，共享只读对象包括可变对象与高效不可变对象
3.共享线程安全：一个线程安全的对象在内部进行同步，所以其他线程无需额外同步，就可以通过公共接口随意访问它。
4.被守护的：一个呗守护的对象只能通过特定的锁访问，被守护的对象包括那些被线程安全对象封装的对象，和已知被特定的锁保护起来的已发布对象。