内存可见性问题
在多线程编程中，内存可见性是一个关键问题。内存可见性问题指的是当多个线程访问同一个变量时，一个线程对变量的修改对其他线程不可见。这通常是由于缓存和线程内部的局部变量导致的。
synchronized与内存可见性
synchronized关键字在Java中不仅保证了临界区内最多同时只有一个线程执行操作，而且还保证了在前一个线程释放锁之后，所做的所有修改都能被获得同一个锁的下一个线程所看到，也就是能读取到最新的值。如果其他线程看不到之前的修改，依然也会发生线程安全问题。
CPU多级缓存导致的数据过期
线程间对于共享变量的可见性问题，并不是直接由多核引起的，而是由L3缓存、L2缓存、L1缓存，也就是多级缓存引起的。每个核心在读取数据时，都会将数据从内存一层层往上读取，同样，后续对于数据的修改也是先写入到自己的L1缓存中，然后等待时机再逐层往下同步，直到最终刷回内存。
JMM的抽象：主内存和工作内存
主内存和工作内存
Java内存模型（JMM）是一个抽象的概念，它描述了程序中变量的访问规则。在JMM中，每个线程只能够直接接触到工作内存，无法直接操作主内存，而工作内存中所保存的正是主内存的共享变量的副本，主内存和工作内存之间的通信是由JMM控制的。
主内存和工作内存的关系
JMM规定了以下几点：
- 所有的变量都存储在主内存中，同时每个线程拥有自己独立的工作内存，而工作内存中的变量的内容是主内存中该变量的拷贝。
- 线程不能直接读/写主内存中的变量，但可以操作自己工作内存中的变量，然后再同步到主内存中，这样其他线程就可以看到本次修改。
- 主内存是由多个线程所共享的，但线程间不共享各自的工作内存，如果线程间需要通信，则需要借助主内存中转来完成。
结论
理解内存可见性问题和synchronized的作用对于编写正确的并发程序至关重要。通过使用synchronized，我们可以确保在多线程环境中共享变量的一致性和可见性，从而避免复杂的线程安全问题。同时，了解CPU多级缓存和JMM的工作原理，可以帮助我们更好地理解内存可见性问题，并采取适当的措施来解决这些问题。