面试问答总结之并发编程

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JavaEE系列专栏

前言：

本篇博客主要总结面试中对线程知识的考察点

多线程的优点、缺点

提高了程序的响应速度，可以多个线程各自完成自己的工作，以提高硬件设备的利用率。
缺点：可能会出现多个线程资源争夺问题，引发死锁。

并发编程的核心问题 ：不可见性、乱序性、非原子性

不可见性

一个线程在自己的工作内存中对共享变量的修改，另外一个线程不能立即看到 。

乱序性

为了优化性能，CPU有时候会改变程序中语句的先后顺序，但基本的程序逻辑不受影响。

非原子性

线程切换带来的非原子性问题，A线程执行时，被切换到B线程执行，之后再A线程执行。 如果解决？加锁，如果只是++的话，JUC并发包下的原子类也可以。

JMM（java内存模型）

java内存模型规定了所有的变量都存储在主内存中，每个线程还有自己的工作内存。线程先将主内存中的共享变量复制到自己的工作内存中去，在自己的工作内存中处理数据，再将处理好的结果写入主内存。

volatile关键字：保证可见性、禁止指令重排序

一旦共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，
1.保证了一个线程修改了此变量，其他线程会立即可见（通过《缓存一致性协议》），保证可见性。
2.禁止指令重排序
3.但是volitile不能保证原子性

CAS机制 （Conpare And Swap 比较并交换）

该算法采用自旋的思想，是一种轻量级锁机制。是（不加锁）乐观锁的实现。

线程先从主内存中获取共享变量复制到工作内存中作为预估值，再处理共享变量，得出结果。此时将线程中的预估值与主内存的值进行比较：
1.如果一样，证明没有其他线程干扰，将结果写入主内存。
2.如果不一样，重新获取预估值，重新进行计算结果，再次进行比较…

CAS缺陷：
由于CAS实现的是乐观锁，他会以自旋的方式不断的进行尝试，而不会像synchronized进行线程阻塞，当大量的线程自旋时，容易把CPU跑满。

原子类的实现是volatile +CAS机制。原子类适合在低并发的情况下使用。

CAS会产生ABA问题

就是一个线程预估值为A，来一个线程将内存值改为B，再有一个线程将内存值又改为A。就不确定内存中的值是否其他线程进行干扰过了。
解决方案：
使用有版本号的原子类AtomicABA 根据版本号来解决问题

java中锁的分类

乐观锁、悲观锁

乐观锁： 它乐观认为对同一个数据的并发操作不会产生线程安全问题，不加锁，它会采用自选的方式，不断的尝试更新数据
悲观锁： 它悲观的认为对同一个数据的并发操作会产生线程安全问题，所以需要加锁进行干预
乐观锁适合“读多写少”的场景，悲观锁适合“读少写多”的场景

可重入锁

就是一个加锁的方法可以调用进入另一个加锁的方法中去，两个方法可以共用同一把锁。可以在一定程度上避免死锁。