Java併發編程之常見面試題（二）

21.synchronized使用有哪些注意點？

• 鎖對象不能爲空，因爲鎖是保存在對象頭中，對象都沒有，就沒有對象頭
• 作用域不能過大，把所有代碼都被修飾，就是串行了，會影響到程序執行的速度
• 避免死鎖，兩個鎖，兩個線程，線程一持有鎖一請求鎖二，線程二持有鎖二請求鎖一

22.如何選擇Lock和synchronized關鍵字？

• 如何可以的話，不使用這兩個，儘量使用JUC包中的類
• 優先使用synchronized，可以少寫代碼
• 特別需要Lock的特性的時候才使用Lock，比如：靈活加鎖釋放鎖機制

23.多線程訪問同步方法的各種具體情況

1. 兩個線程同時訪問一個對象的同步方法：會發生同步，鎖對象都爲同一個實例對象；
2. 兩個線程同時訪問兩個對象的同步方法：互不影響，鎖對象不同；
3. 兩個線程訪問的是synchronized的靜態方法：會發生同步，鎖對象都爲Class對象，Class對象只有一個；
4. 同時訪問同步方法和非同步方法：非同步方法不受影響，不發生同步；
5. 訪問同一個對象不同的普通同步方法：會發生同步，鎖對象默認爲同一個實例對象；
6. 同時訪問靜態synchronized和非靜態synchronized方法：互不影響，靜態syn方法的鎖對象爲Class對象，非靜態syn方法的鎖對象爲一個實例對象this，實例對象和Class對象不是同一個對象，實例對象在堆中，Class對象在方法區中；
7. 方法拋出異常後，會釋放鎖

24.多個線程等待同一個sync鎖的時候，JVM如何選擇獲取鎖的下一個線程？用的什麼算法呢？

處於不公平的狀態，和JVM的版本和具體實現都有關係，判定是隨機的。

25.sync使得同時只有一個線程執行代碼，性能較差，有什麼辦法可以提升性能？

• 優化使用範圍，要被保護的區域，滿足業務需求的情況下，儘可能的小
• 使用其它類型的Lock，比如讀寫鎖，讀不用線程安全，寫的時候保證線程安全

26.我想靈活的控制鎖的獲取和釋放，而現在釋放鎖的時機都被規定死了，怎麼辦？

自己實現Lock的接口

27.一句話總結synchronized？

JVM通過使用monitor，加減monitor計數器來加鎖和解鎖，保證了同時只有一個線程可以執行指定代碼，從而保證了線程安全，同時具有可重入和不可中斷的性質。

28.什麼是鎖的升級和降級？什麼是JVM裏的輕量級鎖，重量級鎖，偏斜鎖？

JVM利用關鍵字使用的次數，來對鎖進行優化，升級和降級：把輕量級鎖升級到重量級鎖等等

29.單例模式的作用及使用場景？

作用：

1. 節省內存和計算：如果構造函數中有許多資源需要初始化，每次new都需要初始化，十分耗時，單例只需初始化一次；
2. 保證結果正確：多線程進行統計操作時，需要一個全局的計數器，單例模式可保證計數器只有一個；
3. 方便管理：一些常見的工具類可以用單例模式管理

使用場景：

1. 工具類：比如日誌工具類，格式轉換工具類等，不管在哪裏使用，都是無狀態的，只需要一個實例對象即可；
2. 全局信息類：比如全局的計數器，統計網站的全局訪問次數；

30.單例模式的各種寫法？

/**
 * 餓漢式
 */
public class HungerSingleton {

    private static final HungerSingleton instance = new HungerSingleton();

    private HungerSingleton() {}

    public static HungerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

/**
 * 懶漢式，雙重檢查鎖，防止反射
 */
public class DoubleCheckSingleton {

    private static volatile DoubleCheckSingleton instance;

    private DoubleCheckSingleton() {
        if (instance != null) {
            throw new RuntimeException("不允許重複創建實例");
        }
    }

    public DoubleCheckSingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new DoubleCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

/**
 * 餓漢式，靜態內部類，防止反射
 */
public class StaticInnerClassSingleton {

    private StaticInnerClassSingleton() {
        if (StaticInnerClass.instance != null) {
            throw new RuntimeException("不允許重複創建實例");
        }
    }

    public StaticInnerClassSingleton getInstance() {
        return StaticInnerClass.instance;
    }

    private static final class StaticInnerClass {
        private static final StaticInnerClassSingleton instance = new StaticInnerClassSingleton();
    }
}

31.哪種單例模式最好？

枚舉最好，寫法簡單，延遲加載，線程安全，防止反射和序列化

32.餓漢式、懶漢式各有什麼缺點？

餓漢式：一開始就加載，浪費內存，同時如果需要配置文件配置話，沒法去動態調整加載的內容；
懶漢式：寫法複雜，線程不安全；

33.爲什麼用雙重檢查鎖？

線程安全，延遲加載，volatile關鍵字可保證創建對象的時候能禁止重排序

34.什麼是Java內存模型？

• 起因：不同CPU性能不同，不用JMM的話，需要我們手動同步；
• 定義：一組規範，規範CPU和代碼之間一系列的轉換關係；
• 重排序；
• 可見性：主內存和本地內存，happens-before原則，volatile：禁止重排序，可見性，近朱者赤，輕量級的synchronized，適用於賦值操作，沒有判斷和累加操作；
• 原子性：synchronized：加鎖和釋放鎖原理，近朱者赤；原子：基本類型賦值，引用賦值，原子包；

35.什麼是原子操作，Java中有哪些原子操作，生成對象的過程是不是原子操作？

• 一系列的操作，要麼成功，要麼都失敗；
• 基本類型和引用賦值，原子包；
• 生成對象：創建空對象，調用構造方法，引用賦值，不是原子操作；

36.什麼是內存可見性？

37.64位的double和long寫入的時候是原子的嗎？

32位JVM上有可能出現前32和後32錯位的情況，64位JVM是原子的，商用JVM不需要。