Java并发复习笔记

1.并发编程三大特性——原子性、可见性、有序性

1).原子性（Lock、synchronized可以保证原子性，volatile无法保证原子性）

原子性是指一个操作或者多个操作，要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。

2).可见性（volatile可保证可见性，synchronized、Lock也能保证可见性）

可见性是指当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

3).有序性（volatile可保证有序性，因为可禁止重排序，synchronized、Lock也可保证有序性）

即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

 

2.Java内存模型(JMM)是什么？

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，线程的工作内存中保存了被该线程使用到的变量的主内存副本拷贝，线程对变量的所有操作(读取、赋值等)都必须在工作内存中进行，而不能直接读取主内存中的变量。不同线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量，线程间变量值的传递均需要通过主内存来完成。

 

3.volatile作用是什么？volatile使用时的注意事项。

volatile的两个语义：1）保证变量对所有线程的可见性，即某个线程修改了这个变量的值后，新值对其他线程来说是立即可见的。2）禁止指令重排序优化

 

volatile的适用情况如下（因为volatile无法保证原子性）

1）运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。

举例：volatile int i; i++就依赖i原来的值，所以不适用

2）变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束。

 

4.synchronized的实现原理

synchronized关键字经过编译之后，会在同步块的前后形成monitorenter和monitorexit两个字节码指令。

JVM在执行monitorenter时会尝试获取锁，执行monitorexit时会尝试释放锁。

 

5.CAS是什么？使用CAS注意事项以及如何解决？

compareAndSwap，比较并交换。

CAS存在ABA问题。使用JDK atomic包中的AtomicStampedReference可解决ABA问题。

 

6.happens-before原则

程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作。

锁定规则：一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁额lock操作。

volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作。

传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C。

线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作。

线程中断规则：对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生。

线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行。

对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始。

 

7.JVM对锁的优化（偏向锁、轻量级锁、重量级锁）

偏向锁：仅有一个线程获取锁时，不加锁

轻量级锁：竞争不激烈时，乐观锁，CAS

重量级锁：竞争激烈时，悲观锁