這篇文章是研一剛?cè)雽W(xué)時(shí)寫(xiě)的，今天整理草稿時(shí)才被我挖出來(lái)。當(dāng)時(shí)混混沌沌的面試，記下來(lái)了一些并發(fā)的面試問(wèn)題，很多還沒(méi)有回答。到現(xiàn)在也學(xué)習(xí)了不少并發(fā)的知識(shí)，回過(guò)頭來(lái)看這些問(wèn)題和當(dāng)時(shí)整理的答案，漏洞百出又十分可笑。發(fā)表出來(lái)權(quán)當(dāng)對(duì)自己的一個(gè)提醒——如果不能一直進(jìn)步，你就看不到當(dāng)初傻逼的自己。
曾經(jīng)，我在面試Java研發(fā)實(shí)習(xí)生時(shí)最常聽(tīng)到的一句話就是：
搞Java怎么能不學(xué)并發(fā)呢？
沒(méi)錯(cuò)，真的是經(jīng)過(guò)了面試官的無(wú)數(shù)鄙視，我才知道Java并發(fā)編程在Java語(yǔ)言中的重要性。
并發(fā)模型
悲觀鎖和樂(lè)觀鎖的理解及如何實(shí)現(xiàn)，有哪些實(shí)現(xiàn)方式？
悲觀鎖
悲觀鎖假設(shè)最壞的情況（如果你不鎖門(mén)，那么搗蛋鬼就會(huì)闖入并搞得一團(tuán)糟），并且只有在確保其他線程不會(huì)干擾（通過(guò)獲取正確的鎖）的情況下才能執(zhí)行下去。
常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)如獨(dú)占鎖等。
安全性更高，但在中低并發(fā)程度下的效率更低。
樂(lè)觀鎖
樂(lè)觀鎖借助沖突檢查機(jī)制來(lái)判斷在更新過(guò)程中是否存在其他線程的干擾，如果存在，這個(gè)操作將失敗，并且可以重試（也可以不重試）。
常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)如CAS等。
部分樂(lè)觀鎖削弱了一致性，但中低并發(fā)程度下的效率大大提高。
并發(fā)編程
Java中如何創(chuàng)建一個(gè)線程
從面相接口的角度上講，實(shí)際上只有一種方法實(shí)現(xiàn)Runable接口；但Thread類(lèi)為線程操作提供了更多的支持，所以通常做法是實(shí)現(xiàn)Runable接口，實(shí)例化并傳入Thread類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)。
- 繼承Thread，覆寫(xiě)run方法
- 實(shí)現(xiàn)Runable接口，覆寫(xiě)run方法
Vector（HashTable）如何實(shí)現(xiàn)線程安全
通過(guò)synchronized關(guān)鍵字修飾每個(gè)方法。
依據(jù)synchronized關(guān)鍵字引申出以下問(wèn)題。
synchronized修飾方法和修飾代碼塊時(shí)有何不同
持有鎖的對(duì)象不同：
- 修飾方法時(shí)：this引用的當(dāng)前實(shí)例持有鎖
- 修飾代碼塊時(shí)：要指定一個(gè)對(duì)象，該對(duì)象持有鎖
從而導(dǎo)致二者的意義不同：
- 同步代碼塊在鎖定的范圍上可能比同步方法要小，一般來(lái)說(shuō)鎖的范圍大小和性能是成反比的。
- 修飾代碼塊可以選擇對(duì)哪個(gè)對(duì)象加鎖，但是修飾方法只能給this對(duì)象加鎖。
ConcurrentHashMap的如何實(shí)現(xiàn)線程安全
ConcurrentHashMap的線程安全實(shí)現(xiàn)與HashTable不同：
- 可以將ConcurrentHashMap理解為，不直接持有一個(gè)HashMao，而是用多個(gè)Segment代替了一個(gè)HashMap。但實(shí)際實(shí)現(xiàn)的Map部分和HashMap的原理基本相同，對(duì)腳標(biāo)取模來(lái)確定table[i]所屬段，從而對(duì)不同的段獲取不同的段鎖。
- 每個(gè)Segment持有一個(gè)鎖，通過(guò)分段加鎖的方式，既實(shí)現(xiàn)了線程安全，又兼顧了性能
Java中有哪些實(shí)現(xiàn)并發(fā)編程的方法
要從最簡(jiǎn)單的答起，業(yè)界最常用的是重點(diǎn)，有新意就放在最后。
- synchronized關(guān)鍵字
- 使用繼承自O(shè)bject類(lèi)的wait、notify、notifyAll方法
- 使用線程安全的API和集合類(lèi)：
- 使用Vector、HashTable等線程安全的集合類(lèi)
- 使用Concurrent包中提供的ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、ConcurrentLinkedQueue等弱一致性的集合類(lèi)
- 在Collections類(lèi)中有多個(gè)靜態(tài)方法，它們可以獲取通過(guò)同步方法封裝非同步集合而得到的集合,如
List list = Collection.synchronizedList(new ArrayList())。 - 使用原子變量、volatile變量等
- 使用Concurrent包中提供的信號(hào)量Semaphore、閉鎖Latch、柵欄Barrier、交換器Exchanger、Callable&Future、阻塞隊(duì)列BlockingQueue等.
- 手動(dòng)使用Lock實(shí)現(xiàn)基于鎖的并發(fā)控制
- 手動(dòng)使用Condition或AQS實(shí)現(xiàn)基于條件隊(duì)列的并發(fā)控制
- 使用CAS和SPIN等實(shí)現(xiàn)非阻塞的并發(fā)控制
- 使用不變類(lèi)
- 其他并發(fā)模型還沒(méi)有涉及
從而引申出如下問(wèn)題：
ConcurrentHashMap的的實(shí)現(xiàn)原理（見(jiàn)前）
CopyOnWriteArrayList的復(fù)制操作發(fā)生在什么時(shí)機(jī)
synchronizedList&Vector的區(qū)別
- synchronizedList的實(shí)現(xiàn)中，synchronized關(guān)鍵字修飾代碼塊；Vector的實(shí)現(xiàn)中修飾方法。
- synchronizedList只封裝了add、get、remove等代碼塊，但I(xiàn)terator卻不是同步的，進(jìn)行遍歷時(shí)要手動(dòng)進(jìn)行同步處理；Vector中對(duì)Iterator也進(jìn)行了加鎖。
- synchronizedList能夠?qū)⑺蠰ist實(shí)現(xiàn)類(lèi)封裝為同步集合，其內(nèi)部持有的仍然是List的實(shí)現(xiàn)類(lèi)（ArrayList/LinkedList），所以除同步外，幾乎只有該實(shí)現(xiàn)類(lèi)和Vector的區(qū)別。
synchronized修飾方法和修飾代碼塊時(shí)有何不同（見(jiàn)前）
信號(hào)量Semaphore、閉鎖Latch、柵欄Barrier、交換器
Exchanger、Callable&Future、阻塞隊(duì)列BlockingQueue的實(shí)現(xiàn)原理
ConcurrentLinkedQueue的插入算法
算法核心可概括為兩步：
- 先檢測(cè)是否是中間狀態(tài)（SPIN）
- 再嘗試CAS插入
詳細(xì)待補(bǔ)充。
參考：
在java中wait和sleep方法的不同？
最大的不同是在等待時(shí)wait會(huì)釋放鎖，而sleep一直持有鎖。Wait通常被用于線程間交互，sleep通常被用于暫停執(zhí)行。
為什么wait, notify 和 notifyAll這些方法不在thread類(lèi)里面？
主要原因是JAVA提供的鎖是對(duì)象級(jí)的而不是線程級(jí)的，每個(gè)對(duì)象都有鎖，通過(guò)線程獲得。由于wait，notify和notifyAll都是鎖級(jí)別的操作，所以把他們定義在Object類(lèi)中因?yàn)殒i屬于對(duì)象。
為什么wait和notify方法要在同步塊中調(diào)用？
Java API強(qiáng)制要求這樣做，如果你不這么做，你的代碼會(huì)拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個(gè)原因是為了避免wait和notify之間產(chǎn)生競(jìng)態(tài)條件。
為什么你應(yīng)該在循環(huán)中檢查等待條件?
處于等待狀態(tài)的線程可能會(huì)收到錯(cuò)誤警報(bào)和偽喚醒，如果不在循環(huán)中檢查等待條件，程序就會(huì)在沒(méi)有滿足結(jié)束條件的情況下退出。
Java線程池中submit() 和 execute()方法有什么區(qū)別？
兩個(gè)方法都可以向線程池提交任務(wù)，execute()方法的返回類(lèi)型是void，它定義在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有計(jì)算結(jié)果的Future對(duì)象，它定義在ExecutorService接口中，它擴(kuò)展了Executor接口，其它線程池類(lèi)像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法。
volatile 變量和 atomic 變量有什么不同？
Volatile變量可以確保先行關(guān)系，即寫(xiě)操作會(huì)發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前, 但它并不能保證原子性。例如用volatile修飾count變量那么 count++ 操作就不是原子性的。而AtomicInteger類(lèi)提供的atomic方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會(huì)原子性的進(jìn)行增量操作把當(dāng)前值加一，其它數(shù)據(jù)類(lèi)型和引用變量也可以進(jìn)行相似操作。
為什么Thread類(lèi)的sleep()和yield ()方法是靜態(tài)的？
Thread類(lèi)的sleep()和yield()方法將在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程上運(yùn)行。所以在其他處于等待狀態(tài)的線程上調(diào)用這些方法是沒(méi)有意義的。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的。它們可以在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程中工作，并避免程序員錯(cuò)誤的認(rèn)為可以在其他非運(yùn)行線程調(diào)用這些方法。
本文鏈接：Java高并發(fā)綜合
作者：猴子007
出處：https://monkeysayhi.github.io
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