Java多线程——原子操作（原子操作的基本概念、常见实现类的特点、相关关键字的区别等）-面试题+答案——第11期

原子操作是在多线程编程中用于确保线程安全的基本操作，通常是不可中断的操作。

1. 什么是原子操作？

   • 答案：
     • 原子操作是不可中断的操作，要么全部执行成功，要么全部不执行，没有中间状态。

2. Java中有哪些原子操作的实现？

   • 答案：
     • Java中的java.util.concurrent.atomic包提供了一系列原子操作的实现，如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。

3. AtomicInteger和普通的int有什么区别？

   • 答案：
     • AtomicInteger提供了原子性的增减操作，保证了这些操作是不可中断的。
     • 普通的int在多线程环境中可能会发生竞态条件，需要使用锁来确保线程安全。

4. CAS（Compare and Swap）是什么？

   • 答案：
     • CAS是一种原子操作，用于比较并交换内存中的值。它是一种无锁算法，用于实现线程安全的操作。

5. 什么是ABA问题？AtomicStampedReference是如何解决的？

   • 答案：
     • ABA问题是指一个值在操作过程中先后变为A、B、再变为A，但无法察觉中间的B的变化。
     • AtomicStampedReference使用版本号来解决ABA问题，每次更新时需要传入一个版本号，只有版本号相同时才更新。

6. volatile关键字和原子操作有什么关系？

   • 答案：
     • volatile关键字提供了可见性，保证一个线程对共享变量的修改对其他线程是可见的。
     • 但是，它不提供原子性，复合操作仍然可能发生竞态条件。原子操作通常需要使用Atomic类来确保线程安全。

7. AtomicReference和volatile有什么区别？

   • 答案：
     • AtomicReference是java.util.concurrent.atomic包提供的原子引用类型，可以进行原子性的更新操作。
     • volatile关键字只能保证可见性，不能保证原子性。

8. AtomicLong和LongAdder有什么区别？

   • 答案：
     • AtomicLong是java.util.concurrent.atomic包中的类，提供了原子性的增减操作。
     • LongAdder也是用于对long类型进行原子操作的类，相比于AtomicLong在高并发情况下性能更好。

9. 什么是原子性、一致性、可见性？

   • 答案：
     • 原子性是指一个操作是不可中断的，要么全部执行成功，要么全部不执行。
     • 一致性是指操作的结果必须是系统处于某个合法状态。
     • 可见性是指一个线程对共享变量的修改对其他线程是可见的。

10. LongAdder为什么在高并发情况下比AtomicLong性能更好？

    • 答案：
      • LongAdder在高并发情况下采用了分段的累加器，减小了竞争，提高了性能。
      • 相比于AtomicLong，LongAdder的性能更好，但在低并发情况下可能略逊一筹。

这些问题涵盖了原子操作的基本概念、常见实现类的特点、相关关键字的区别等方面。在回答这些问题时，确保理解每个概念，并能够通过实际的例子说明你的理解。