并发编程相关

相关面试题：

 

计算机组成

 a=2+3  2，3从内存拿到cpu -> 计算->结果放到内存

 

操作系统管理线程的调度，os把app的线程指令扔到cpu

调度策略，最常见的cfs

 

线程数不一定越多越好，线程切换

 

 

CAS compare and swap

在JDK中的应用，原子类 do{}while(!cas)

 ABA问题解决

增加一个版本号，读取和版本号，修改版本号，比较版本号，也可以用boolean值来标记是否改过。

 

CAS底层实现

unsafe类中的本地方法，compareandswap

 

 

 java内存布局

对象头：markword 、 calss pointer 、    数组长度  

实例数据：

对齐填充

 可以用以下工具查看

 指针压缩

+UseCompressedClassPointer   头部指针压缩

+UseCompressedOops 普通指针压缩 比如对象属性里面的指针

Object o = new Obeject();占几个字节？

 

默认开启了指针压缩：

 

 markword - 8 klasspointer - 4  对齐填充 - 4  --------------------- 16字节

 

没有开启指针压缩：

 markword - 8 klasspointer - 8    --------------------------------------- 16字节

boolean byte   1

char short   2

int  float  4

long double 8

string  4普通指针压缩  未开启 8

 

synchronized

synchronize相关信息都记录在markword里面

偏向锁默认打开

锁升级过程

前面3种都属于无锁状态

偏向锁，同一个线程

轻量级锁/自旋锁，来了第二个线程，CAS操作

自旋次数过多（10）||线程超过cpu1/2  会消耗太多cpu  因此 会进行锁升级成为重量级锁

lockrecord里面记录的hashcode

重量级锁才是真的有锁mutex，向内核态申请，

重量级锁有个队列（无序，非公平锁），在队列里处于wait状态，不消耗CPU

偏向锁有时延，可以通过参数改成0，默认4s

1.6以后自适应

 

 锁降级只有在GC时才可以降级，除了GC线程没有其他线程访问，没有意义，可以认为锁降级不存在。

 

锁粗化，可以把锁加在whil外面

 

 

synchronized的最底层实现

也是 lock cmpxchg,volatile底层实现也是

 

 

缓存行

读数据从外往里读是按照块读，块——cache line/缓存行，一次性也就是一行数据 = 8字节

从内存往cpu读数据，一块一块读，一次读64位，因为总线宽64bits

缓存行大都数是64字节 bytes

 

 

cache line size = 8 字节   cache size = 64字节

cpu层级的数据一致性是以缓存行为单位的

缓存行对齐优化

 

 CPU 缓存一致性协议 MESI(intel使用，其他的cpu可能用别的协议)

 

volatile 

volatile解决了两个问题：

可见性，

顺序性（禁止指令重排序）

 

 指令重排序

 

指令重排的实验，正常情况 xy可能为01，10，11，但是不会出现00，乱序执行结果出现了00

 

如何阻止乱序执行？

jvm层面 

cpu层面

 

 

 

线程1执行了指令7   线程2执行第一次判断！=null直接返回版初始化的实例

 

指令重排序：单线程最终一致性就可以指令重排序。不考虑多线程情况。所以才需要加volatile。

 

OS通过加内存屏障

java通过加关键字volatile,JVM看到指令后加屏障（4种，规范），c++通过lock实现，只允许一条指令穿过总线

 

 

 jvm四种引用

强：内存不够也不回收 OOM

软若虚实际上有两个引用      SoftReference<byte>  b = new SoftReference<new byte[1024*1024*10 ]>  b--new Soft...是强引用   new Soft...--new byte....才是软引用，其他两个同理

软：缓存  eg.图片，内存不够的时候回收掉

*弱：发生垃圾回收时直接回收。一次性。 Threadlocal,在spring事务有用到

threadlcoal用完后，key为null,value需要remove,否则还是会内存泄漏

 

 

 

虚：虚引用get不到，跟没有一样，用处：管理对外内存。NIO 零拷贝，直接操作os缓冲区数据。GC垃圾回收不会回收对外内存，垃圾线程监听对jvm里面的内存，被回收了就加紧queue,queue里面对应的堆外内存就会做相应处理。

 

 

 

 

 

 JVM禁止指令重排序的情况

happens-before规则

 

volatile实现

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

哈哈哈哈