計算機在執行程式時，每條指令都是在cpu中執行的，而執行指令過程中，勢必涉及到資料的讀取和寫入。由於程式執行過程中的臨時資料是存放在主存（物理記憶體）當中的，這時就存在乙個問題，由於cpu執行速度很快，而從記憶體讀取資料和向記憶體寫入資料的過程跟cpu執行指令的速度比起來要慢的多，因此如果任何時候對資料的操作都要通過和記憶體的互動來進行，會大大降低指令執行的速度。因此在cpu裡面就有了快取記憶體。
當程式在執行過程中，會將運算需要的資料從主存複製乙份到cpu的快取記憶體當中，那麼cpu進行計算時就可以直接從它的快取記憶體讀取資料和向其中寫入資料，當運算結束之後，再將快取記憶體中的資料重新整理到主存當中。
舉例，比如執行下方**時：
i = i + 1;
當執行緒執行這個語句時，會先從主存當中讀取i的值，然後複製乙份到快取記憶體當中，然後cpu執行指令對i進行加1操作，然後將資料寫入快取記憶體，最後將快取記憶體中i最新的值重新整理到主存當中。
這個**在單執行緒中執行是沒有任何問題的，但是在多執行緒中執行就會有問題了。
初始時，兩個執行緒分別讀取i的值存入各自所在的cpu的快取記憶體當中，然後執行緒1進行加1操作，然後把i的最新值1寫入到記憶體。此時執行緒2的快取記憶體當中i的值還是0，進行加1操作之後，i的值為1，然後執行緒2把i的值寫入記憶體。
最終結果i的值是1，而不是2。這就是著名的快取一致性問題。通常稱這種被多個執行緒訪問的變數為共享變數。
通常有兩種解決方案：
1）通過在匯流排加lock#鎖的方式
2）通過快取一致性協議
（這兩種解決方案都是硬體層面上提供的）
1.因為cpu與其他部件進行通訊都是通過匯流排來進行的，所以對匯流排加鎖的話，也就能阻塞cpu對其他部件(如記憶體)的訪問，從而使得同一時間內只有乙個cpu能使用這個變數的值。如上面 i = i + 1 的例子，只有當前cpu執行完畢後，其他cpu才能從記憶體中取到變數，然後進行相應操作。這樣一來就解決了快取一致性的問題。
因為在匯流排鎖住期間，其他cpu無法訪問記憶體，所以會導致效率低下。
2.為了解決效率問題，所以出快取一致性，最出名的就是intel 的mesi協議，mesi協議保證了每個快取中使用的共享變數的副本是一致的。它核心的思想是：當cpu寫資料時，如果發現操作的變數是共享變數，即在其他cpu中也存在該變數的副本，會發出訊號通知其他cpu將該變數的快取行置為無效狀態，因此當其他cpu需要讀取這個變數時，發現自己快取中快取該變數的快取行是無效的，那麼它就會從記憶體重新讀取。
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