Java 80道面试题和答案.docx

Java编程语言在并发编程方面提供了丰富的特性，其中`volatile`关键字是解决多线程之间共享变量可见性问题的重要工具。本篇文章将详细讨论`volatile`关键字及其在面试中常见的相关问题。 1. **volatile关键字的理解** - `volatile`关键字确保了共享变量的可见性，即当一个线程修改了`volatile`变量后，其他线程能够立即看到修改后的值。 - 它禁止了编译器的指令重排序，以保证多线程环境下的程序执行顺序的正确性。 - `volatile`并不提供完全的原子性。除了读取64位的`long`和`double`类型数据时，由于Java内存模型的特殊处理，它们在`volatile`修饰下具有原子性，其他情况下的修改操作仍然是非原子的。 2. **volatile与数组** - Java允许声明`volatile`数组，但这仅保证了数组引用的可见性，而不是数组内部元素的可见性。如果多个线程同时修改数组元素，仍然需要额外的同步措施。 3. **volatile的内存屏障** - `volatile`变量在写操作前后分别插入写屏障和读屏障，保证了在写操作后，其他线程能看到最新的值，并且在读操作前，能刷新缓存，获取到最新的数据。 4. **多线程同步** - 同步代码的复杂度不直接与线程数量相关，但线程数量会影响同步策略的选择。例如，随着线程增加，竞争加剧，可能需要采用更高级的同步技术，如锁分离，以提高效率。 5. **wait()方法的使用** - `wait()`方法应在循环中调用，因为线程可能在未满足等待条件时被唤醒。正确的做法是，检查条件是否满足，如果不满足，则调用`wait()`，以防止不必要的唤醒。 6. **伪共享（False Sharing）** - 伪共享是由于缓存行对齐导致的性能问题，当多个线程访问位于同一缓存行的不同变量时，即使这些变量彼此独立，也会因缓存一致性协议而产生不必要的通信开销。 7. **忙等待（Busy Spin）** - 忙等待是一种不释放CPU资源而等待事件发生的技术，适用于需要快速响应和低延迟的情况。它避免了线程上下文切换带来的开销，但会消耗CPU资源。 8. **获取线程信息** - 在Java中，可以通过`Thread`类的静态方法`getAllStackTraces()`获取所有活动线程的堆栈跟踪，也可以使用`Thread.currentThread().getStackTrace()`获取当前线程的堆栈跟踪。 总之，`volatile`关键字在Java并发编程中扮演着重要的角色，它确保了数据的可见性和一定的有序性，但不保证原子性。理解和正确使用`volatile`，以及相关的并发控制机制，是编写高效并发程序的关键。在面试中，深入理解这些概念并能结合实际场景进行分析，将有助于展示你的专业技能。