面试并发问题补充

Java中的volatile关键字有什么作用？

volatile关键字在Java中的作用包括：

1、保证可见性： 确保变量的修改对其他线程立即可见。

2、防止指令重排： 防止编译器对操作进行重排序，保证代码的执行顺序。

3、非原子性： volatile变量的单次读/写操作是原子的，但复合操作（如i++）不是原子的。

Java中的synchronized关键字及其工作原理。

synchronized关键字在Java中的作用及其工作原理：

1、互斥锁： synchronized提供了一种锁机制，能够确保同一时刻只有一个线程执行某段代码。

2、对象锁和类锁： 可以锁定对象实例（方法或代码块）或整个类（静态方法）。

3、内存可见性： 保证了锁内操作对其他线程的可见性。

4、锁升级： 在JVM中，synchronized可能经历偏向锁、轻量级锁和重量级锁的升级。

Java中的CAS操作是什么？它如何实现无锁编程？

CAS（Compare-And-Swap）操作在Java中的含义及无锁编程实现：

1、原子操作： CAS是一种基于比较和交换的原子操作，用于实现无锁编程。

2、实现方式： 通过循环比较当前值和预期值，如果相同则更新为新值。

3、无锁优势： 减少线程阻塞，提高系统吞吐量。

4、ABA问题： CAS可能面临ABA问题，可以通过版本号等机制解决。

讲述Java中的Lock接口及其与synchronized的区别。

Java中的Lock接口及其与synchronized的区别：

1、显式锁定： Lock是一个接口，提供了比synchronized更灵活的锁定机制。

2、可中断锁定： Lock允许尝试非阻塞地获取锁，或者在锁定期间响应中断。

3、公平性选择： Lock提供了选择公平锁或非公平锁的能力。

4、性能差异： 在不同情况下，Lock和synchronized的性能表现有所不同。

什么是线程池？在Java中如何使用线程池？

线程池及其在Java中的使用：

1、线程复用： 线程池是一种限制和管理线程数量的机制，可以复用线程。

2、减少开销： 减少创建和销毁线程的性能开销。

3、使用方式： 通过Executor框架中的Executors类创建，例如Executors.newFixedThreadPool()。

4、任务提交： 将实现了Runnable或Callable接口的任务提交给线程池执行。

Java内存模型中的happens-before原则是什么？

Java内存模型中的happens-before原则：

1、定义： 是一种保证内存可见性和有序性的规则。

2、作用： 确保在一个线程中的操作对另一个线程可见。

3、实例： 如对一个volatile变量的写操作，happens-before于随后对这个变量的读操作。

Java中synchronized和ReentrantLock有什么区别？

Java中synchronized和ReentrantLock的区别主要体现在以下几个方面：

1、锁的实现方式： synchronized是Java内置的关键字，JVM层面实现；ReentrantLock是Java类库中的一个API。

2、锁的公平性： synchronized不保证公平性；而ReentrantLock可以通过构造函数设置公平性。

3、锁的灵活性： ReentrantLock提供更灵活的锁操作，它支持中断锁的获取、超时获取锁等高级功能。

4、条件变量支持： ReentrantLock可以与Condition类配合，实现分组唤醒等复杂的线程协作。

Java中volatile关键字的作用是什么？

volatile关键字在Java中的作用包括：

1、保证变量的可见性： 当一个共享变量被volatile修饰后，它会确保线程对这个变量的读写都是直接操作内存，而不是缓存。

2、防止指令重排序： volatile还可以防止指令重排序，保证程序的执行顺序。

Java中的CAS操作。

CAS（Compare-And-Swap）操作在Java中是一种重要的并发原语，其工作机制如下：

1、原子性操作： CAS操作包含三个操作数——内存位置（V）、预期原值（A）和新值（B）。如果内存位置的值与预期原值相同，那么处理器会自动将该位置值更新为新值。

2、无锁优化： CAS提供了一种无锁操作的方式，可以在不使用传统锁的情况下实现线程安全。

3、ABA问题： CAS操作可能会遇到ABA问题，即值原来是A，变成了B，后又变回A，CAS会误认为值没有改变。

Java中CountDownLatch和CyclicBarrier有什么区别？

CountDownLatch和CyclicBarrier在Java中的区别包括：

1、用途差异： CountDownLatch主要用于一个或多个线程等待其他线程完成操作；而CyclicBarrier主要用于多个线程间相互等待，直到所有线程都达到公共屏障点。

2、可重用性： CountDownLatch是一次性的，计数器达到零后不能重置；CyclicBarrier可以重置，因此可以重复使用。

3、方法差异： CountDownLatch主要用countDown()和await()方法；CyclicBarrier主要通过await()方法使线程在屏障处等待。