Java为什么设计内存模型呢？这个还要从计算机的内存模型说起。随着硬件的发展，计算机硬件特别是CPU的发展速度特别快，根据摩尔定律，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍，后来出现了多核心CPU。现在我们分析两个问题：
问题一：怎么解决高速运算的CPU和内存读写速度慢的问题？
问题二：处理器为了尽可能利用运算单元做了哪些优化？
为了解决问题1，CPU和内存引入了缓存。一般一核CPU只含有一套L1，L2，L3缓存；多核CPU，则每个核心都含有一套L1(甚至和L2)缓存，而共享L3(或者和L2)缓存。
似乎完美解决了处理器高速运算和内存读写速度慢的问题。但是如下几种情况，会有并发问题吗？单核单线程。这种情况还好，只有一个核心的缓存，自己独占，不会出现并发问题。
单核多线程。虽然多线程，但是每个时间片只有一个线程在跑，也不存在并发问题。
多核心多线程。L1缓存一般都核心独有的，L3(可能L2)，是多个线程共享的。这就可能存在多个线程同一个时刻对共享的缓存读写，不共享的缓存中相同变量有可能值不同，这就可能存在缓存一致性问题。
那现在回到问题二，为了使处理器内部的运算单元能够尽量的被充分利用，处理器可能会对输入代码进行乱序执行处理，CPU也做了优化。
JAVA也会做类似的操作吗？Java编译器JIT也会做类似的操作，对代码进行优化重排序，以达到最优的运行效率，叫做指令重排。指令重排也会带来并发问题。
并发编程中，为满足数据一致性，数据安全，大家抽象三个特性：原子性。
程序的一个指令或者一个操作，要执行，必须执行完毕，不被中断。注意，这里可以由于CPU调度等可以暂时挂起。
可见性
多线程中，每个线程操作的共享变量，对其他线程是立即可见的。
有序性
保证程序按照代码的先后顺序进行。
说了那么多，终于回到Java的内存模型，JMM(Java Memory Model)，这里说的是准寻JSR-133的JMM规范。
JAVA为什么指定这套规范呢？
屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的，保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。
注意，这里的工作内存和主内存，和JVM的内存模型中堆、栈、方法区不是一个层次划分。如果非要类比，可以勉强工作内存类比为JVM中的栈的部分区域，主内存类比为虚拟机的堆内存中的实例数据部分。
JMM规定了内存操作有八种，lock(锁定)、unlock(解锁)、read(读取)、load(载入)、use(使用)、assign(赋值)、store(存储)、write(写入)。还为这八种执行使用指定了规则，这里就不再详述了。
总之，JMM的规范是工作内存到主内存的同步过程。所有的变量都存在存储在主内存中，每个线程都对一个了自己的工作内存，每个线程不能直接操作主内存的变量，而是对主内存中的变量一个副本，对其操作。每个线程的工作内存是独有的，别的线程不能访问。
所以，JMM就是为了多线程下共享内存，存在数据不一致问题，和处理器为了优化而进行的指令重排。
Happen-Before先行发生原则，在编码中，如何确定是否并发安全的就是依靠此原则。
Java提供了volatile、synchronized、final等一系列的关键词来保证线程安全，就是java底层已经封装实现的提供的关键字。
被synchronized修饰的操作部分，是保证原子性、有序性、可见性。由于管的比较宽，所以很多程序员喜欢用，但是过度使用会带来性能问题，虽然编译器进行大量的锁优化。
volatile可以保证有序性和可见性的。
final在构造器一旦初始化后，可以保证可见性。
