一、并发编程基础概念

CPU的多级缓存
- CPU缓存结构图：
  
  主存-缓存-CPU
  主存-多级缓存-CPU
- 缓存存在的意义：增大CPU的利用率。因为内存的速度和CPU的速度相差实在太大，所以引入多级缓存来减少CPU资源的浪费。
  - 时间局部性：很多的资源在很短一段时间内会多次访问，所以有了缓存就会减少直接和主存的数据读写，提高访问率；
  - 空间局部性：我们在访问的资源的时候，内存中，这个资源周围的资源也很有可能被访问；
- CPU多级缓存的一致性协议(MESI：Modified，Exclusive，Share，Invalid)
  
  MESI
  - M：该缓存行只被缓存在当前CPU的缓存中，已经被修改，还没有把修改的数据写回主存，所以与主存的数据是不一致的；
  - E：当M的被修改的数据写回到主存，那么就是Exclusive状态了，缓存行只被缓存在当前CPU的缓存中，即E状态的缓存数据被修改之后就会进入M状态，当其他CPU读取这块缓存的时候转化为S态；
  - S：该缓存行可能被多个CPU缓存，并且各个缓存的数据与主存保持一致，如果其他的CPU修改了缓存数据，那么其他CPU中的缓存数据就会作废，这个时候缓存数据就进入了I态，即无效状态；
- 乱序执行优化
- JAVA内存模型(Java Memory Model：JMM)
  - 参考JVM初识
    JVM缓存架构图
    CPU缓存运行硬件架构图
    JVM内存模型与硬件架构的差异
    线程和主存关系
  - 同步的8中操作：
    1. lock：作用于主存的变量，把一个线程标识为一个线程的独占状态；
    2. unlock：作用于主存的变量，把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才能被其他的线程锁定；
    3. read：作用于主存的变量，把一个主存中的变量传输到线程独占的内存中，便于后续的load使用；
    4. load：作用于工作内存的变量，创建read结果的一个副本；
    5. use：作用于工作内存的变量，把工作内存的变量传输给执行引擎；
    6. assign：作用于工作内存的变量，把执行引擎的结果传输到工作内存中；
    7. store：作用于工作内存的变量，把工作内存中的变量写回主存；
    8. write：作用于主存的变量，
      
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  - 并发的优势与风险
    
    并发的优势与风险
一些基本概念
- 并发：针对只拥有单核CPU的场景下，任何一个时刻都只有一个任务在进行，但是每个任务被分配到很短的一个时间片上，这些时间片不断的轮播，造成感官上的同时运行，这种现象称为并发；
- 并行和高并发(high concurrency)：
  - 并行：指的是在同一时刻，多个任务真正的同时执行，针对多核CPU或者多CPU的机器；
  - 这里的高并发本质上指的是高并行处理任务，是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素，高并发遇到的问题：多个线程同时抢夺同一个资源；