迎战金三银四：Java面试避坑之并发编程篇（我踩过的坑不要再进）

前言

本人虽然不是站在互联网巅峰的男人，但也是混迹江湖十来年的大侠。鄙人接下来就给你们分享一下我当年是如何在并发编程方面从容面对面试官的步步紧逼的！

一、Synchronized 相关问题

问题一 ： Synchronized 用过吗 ， 其原理是什么？

这是一道 Java 面试中几乎百分百会问到的问题，因为没有任何写过并发程序的开发者会没听说或 者没接触过 Synchronized。

Synchronized 是由 JVM 实现的一种实现互斥同步的一种方式 ， 如果你查看被 Synchronized 修 饰过的程序块编译后的字节码，会发现，被 Synchronized 修饰过的程序块，在编译前后被编译器 生成了monitorenter 和 monitorexit 两个字节码指令 。

这两个指令是什么意思呢？

在虚拟机执行到 monitorenter 指令时 ， 首先要尝试获取对象的锁 ：

如果这个对象没有锁定 ， 或者当前线程已经拥有了这个对象的锁 ， 把锁的计数器 +1； 当执行 monitorexit 指令时将锁计数器 -1； 当计数器为 0 时 ， 锁就被释放了 。

如果获取对象失败了 ， 那当前线程就要阻塞等待 ， 直到对象锁被另外一个线程释放为止 。

Java 中 Synchronize 通过在对象头设置标记 ， 达到了获取锁和释放锁的目的 。

问题二 ： 你刚才提到获取对象的锁 ， 这个 “ 锁 ” 到底是什么 ？ 如何确定对象的锁？

“ 锁 ” 的 本 质 其 实 是 monitorenter 和 monitorexit 字节码指令 的一个 Reference 类型 的 参 数 ， 即 要 锁 定 和 解 锁 的 对 象 。 我 们 知 道 ， 使 用 Synchronized 可 以 修 饰 不 同 的 对 象 ， 因 此 ， 对 应 的 对 象 锁 可 以 这 么 确定 。

1. 如 果 Synchronized 明 确 指 定 了 锁 对 象 ， 比 如 Synchronized（变量名） 、 Synchronized(this) 等 ， 说 明 加 解 锁 对 象 为 该 对 象 。
2. 如 果 没 有 明 确 指 定 ：
   若 Synchronized 修饰的方法为 非静态方法 ， 表示 此方法对应的对象为 锁对象 ；
   若 Synchronized 修饰的方法为 静态方法 ， 则表示 此方法对应的类对象为 锁对象 。

注 意 ， 当 一 个 对 象 被 锁 住 时 ， 对 象 里 面 所 有 用 Synchronized 修饰 的方法 都 将 产 生 堵 塞 ， 而 对 象 里 非 Synchronized 修 饰 的 方 法 可 正 常 被 调用 ， 不 受 锁 影 响 。

问题三 ： 什么是可重入性 ， 为什么说 Synchronized 是可重入锁？

可重入性 是 锁 的 一 个 基 本 要 求 ， 是 为 了 解 决 自 己 锁 死 自 己 的 情 况 。

比 如 ， 一 个 类 中 的 同 步 方 法 调 用 另 一 个 同 步 方 法 ， 假如 Synchronized 不 支 持 重入 ， 进 入 method2 方 法 时 当 前 线 程 获 得 锁 ，method2 方 法 里 面 执 行 method1 时 当 前 线 程 又 要 去 尝 试 获 取 锁 ， 这时 如果 不支持 重入 ， 它 就 要 等 释 放 ， 把 自 己 阻 塞 ， 导 致 自 己 锁 死 自 己 。

对 Synchronized 来 说 ， 可 重 入 性 是 显 而 易 见 的 ， 刚 才 提 到 ， 在 执 行 monitorenter 指 令 时 ， 如 果 这 个 对 象 没 有 锁 定 ， 或 者 当 前 线 程 已 经 拥 有 了 这 个 对 象 的 锁 （ 而 不 是 已 拥 有 了 锁 则 不 能 继 续 获 取 ） ， 就 把 锁 的 计 数 器 +1， 其 实 本 质 上 就 通 过 这 种 方 式 实 现 了 可 重 入 性 。

问题四 ： JVM 对 Java 的原生锁做了哪些优化？

在 Java 6 之 前 ， Monitor 的 实 现 完 全 依 赖 底 层 操 作 系 统 的 互 斥 锁 来 实 现 ， 也 就 是 我 们 刚 才 在 问 题 二 中 所 阐 述 的 获取/释放锁 的 逻 辑 。

由 于 Java 层 面 的 线 程 与 操 作 系 统 的 原 生 线 程 有 映射关系 ， 如 果 要 将 一 个 线 程 进 行 阻塞 或 唤起 都 需 要 操 作 系 统 的 协 助 ， 这 就 需 要 从 用户态 切 换 到 内核态 来 执 行 ， 这 种 切 换 代 价 十 分 昂 贵 ， 很 耗 处 理 器 时 间 ， 现 代 JDK 中 做 了 大 量 的 优 化 。

一 种 优 化 是 使 用 自旋锁 ， 即 在 把 线 程 进 行 阻 塞 操 作 之 前 先 让 线 程 自 旋 等 待 一 段 时 间 ， 可 能 在 等 待 期 间 其 他 线 程 已 经 解 锁 ， 这 时 就 无 需 再 让 线 程 执 行 阻塞操作 ， 避 免 了 用 户 态 到 内 核 态 的 切 换 。

现 代 JDK 中 还 提 供 了 三 种 不 同 的 Monitor 实 现 ， 也 就 是 三 种 不 同 的 锁 ：

• 偏向锁 （ Biased Locking）
• 轻量级锁
• 重量级锁
  这 三 种 锁 使 得 JDK 得 以 优 化 Synchronized 的 运 行 ， 当 JVM 检 测 到 不 同 的 竞 争 状 况 时 ， 会 自 动 切 换 到 适 合 的 锁 实 现 ， 这 就 是 锁 的 升级 、降级 。
• 当 没 有 竞 争 出 现 时 ， 默 认 会 使 用 偏向锁 。

JVM 会 利 用 CAS 操 作 ， 在 对 象 头 上 的 Mark Word 部 分 设 置 线 程 ID， 以 表 示 这 个 对 象 偏 向 于 当 前 线 程 ， 所 以 并 不 涉 及 真 正 的 互 斥 锁 ， 因 为 在 很 多 应 用 场 景 中 ， 大 部 分 对 象 生 命 周 期 中 最 多 会 被 一 个 线 程 锁 定 ，使 用 偏 斜 锁 可 以 降 低 无 竞 争 开 销 。

• 如 果 有 另 一 线 程 试 图 锁 定 某 个 被 偏 斜 过 的 对 象 ， JVM 就 撤 销 偏斜锁 ，切 换 到 轻量级锁 实 现 。
• 轻 量 级 锁 依 赖 CAS 操 作 Mark Word 来 试 图 获 取 锁 ， 如 果 重 试 成 功 ，就 使 用 普 通 的 轻 量 级 锁 ； 否 则 ， 进 一 步 升 级 为 重 量 级 锁 。

问题五：为什么说 Synchronized 是非公平锁？

非 公 平 主 要 表 现 在 获 取 锁 的 行 为 上 ， 并 非 是 按 照 申 请 锁 的 时 间 前 后 给 等 待 线 程 分 配 锁 的 ， 每 当 锁 被 释 放 后 ， 任 何 一 个 线 程 都 有 机 会 竞 争 到 锁 ，这 样 做 的 目 的 是 为 了 提 高 执 行 性 能 ， 缺 点 是 可 能 会 产 生 线程饥饿现象 。

可重入锁 ReentrantLock 及其他显式锁相关问题

问题一 ： 跟 Synchronized 相比，可重入锁 ReentrantLock 其实现原理有什么不同？

其 实 ， 锁 的 实 现 原 理 基 本 是 为 了 达 到 一 个 目 的 ：

让 所 有 的 线 程 都 能 看 到 某 种 标 记 。

Synchronized 通 过 在 对 象 头 中 设 置 标 记 实 现 了 这 一 目 的 ， 是 一 种 JVM 原 生 的 锁 实 现 方 式 ， 而 ReentrantLock 以 及 所 有 的 基 于 Lock 接 口 的 实 现 类 ， 都 是 通 过 用 一 个 volitile 修 饰 的 int 型 变 量 ， 并 保 证 每 个 线 程 都 能 拥 有 对 该 int 的 可见性 和 原子 修 改 ， 其 本 质 是 基 于 所 谓 的 AQS 框 架 。

问题二 ： 那么请谈谈 AQS 框架是怎么回事儿？

AQS（ AbstractQueuedSynchronizer 类 ） 是 一 个 用 来 构 建 锁 和 同 步 器 的 框 架 ， 各 种 Lock 包 中 的 锁 （ 常 用 的 有 ReentrantLock、ReadWriteLock） ， 以 及 其 他 如 Semaphore、 CountDownLatch， 甚至 是 早 期 的 FutureTask 等 ， 都 是 基 于 AQS 来 构建。

1. AQS 在 内 部 定 义 了 一 个 volatile int state 变 量 ， 表 示 同 步 状 态 ： 当 线 程 调 用 lock 方 法 时 ， 如 果 state=0， 说 明 没 有 任 何 线 程 占 有 共 享 资 源 的 锁 ， 可 以 获 得 锁 并 将 state=1； 如 果 state=1， 则 说 明 有 线 程 目 前 正 在 使 用 共 享 变 量 ， 其 他 线 程 必 须 加 入 同步队列 进 行 等 待 。
2. AQS 通 过 Node 内部类 构 成 的 一 个 双 向 链 表 结 构 的 同 步 队 列 ， 来 完 成 线程 获 取 锁 的 排 队 工 作 ， 当 有 线 程 获 取 锁 失 败 后 ， 就 被 添 加 到 队 列 末 尾 。

• Node 类 是 对 要 访 问 同 步 代 码 的 线 程 的 封 装 ， 包 含 了 线 程 本 身 及 其 状 态 叫 waitStatus（ 有 五 种 不 同 取 值 ， 分 别 表 示 是 否 被 阻 塞 ， 是 否 等 待 唤 醒 ，是 否 已 经 被 取 消 等 ） ， 每 个 Node 结 点 关 联 其 prev 结点 和 next 结点 ， 方 便 线 程 释 放 锁 后 快 速 唤 醒 下 一 个 在 等 待 的 线 程 ， 是 一 个 FIFO 的 过程 。
• Node 类 有 两 个 常 量 ， SHARED 和 EXCLUSIVE， 分 别 代 表 共享模式 和 独占模式 。 所 谓 共 享 模 式 是 一 个 锁 允 许 多 条 线 程 同 时 操 作 （ 信 号 量 Semaphore 就 是 基 于 AQS 的 共 享 模 式 实 现 的 ） ， 独 占 模 式 是 同 一 个 时 间 段 只 能 有 一 个 线 程 对 共 享 资 源 进 行 操 作 ， 多 余 的 请 求 线 程 需 要 排 队 等 待（ 如 ReentranLock） 。

3. AQS 通 过 内部类 ConditionObject 构 建 等 待 队 列 （ 可 有 多 个 ） ， 当 Condition 调 用 wait() 方法 后 ， 线 程 将 会 加 入 等 待 队 列 中 ， 而 当 Condition 调 用 signal() 方法 后 ， 线 程 将 从 等 待 队 列 转 移 动 同 步 队 列 中 进 行 锁 竞 争 。
4. AQS 和 Condition 各 自 维 护 了 不 同 的 队 列 ， 在 使 用 Lock 和 Condition 的 时 候 ， 其 实 就 是 两 个 队 列 的 互 相 移 动 。

问题三：请尽可能详尽地对比下 Synchronized 和 ReentrantLock的异同 。

ReentrantLock 是 Lock 的 实现类 ， 是 一 个 互 斥 的 同 步 锁 。从 功 能 角 度 ， ReentrantLock 比 Synchronized 的 同 步 操 作 更 精 细（ 因 为 可 以 像 普 通 对 象 一 样 使 用 ） ， 甚 至 实 现 Synchronized 没 有 的 高 级 功 能 ， 如 ：

• 等待可中断： 当 持 有 锁 的 线 程 长 期 不 释 放 锁 的 时 候 ， 正 在 等 待 的 线 程 可 以 选 择 放 弃 等 待 ， 对 处 理 执 行 时 间 非 常 长 的 同 步 块 很 有 用 。
• 带超时的获取锁尝试： 在 指 定 的 时 间 范 围 内 获 取 锁 ， 如 果 时 间 到 了 仍 然 无 法 获 取 则 返 回 。
• 可以判断是否有线程在排队等待获取锁 。
• 可以响应中断请求：与 Synchronized 不 同 ， 当 获 取 到 锁 的 线 程 被 中 断 时 ， 能 够 响 应 中 断 ， 中 断 异 常 将 会 被 抛 出 ， 同 时 锁 会 被 释 放 。
• 可以实现公平锁 。

从 锁 释 放 角 度 ， Synchronized 在 JVM 层 面 上 实 现 的 ， 不 但 可 以 通 过 一 些 监 控 工 具 监 控 Synchronized 的 锁 定 ， 而 且 在 代 码 执 行 出 现 异 常 时 ， JVM 会 自 动 释 放 锁 定 ； 但 是 使 用 Lock 则 不 行 ， Lock 是 通 过 代 码 实 现 的 ， 要 保 证 锁 定 一 定 会 被 释 放 ， 就 必 须 将 unLock() 放 到 finally{} 中 。

从 性 能 角 度 ， Synchronized 早 期 实 现 比 较 低 效 ， 对 比 ReentrantLock， 大 多 数 场 景 性 能 都 相 差 较 大 。但 是 在 Java 6 中 对 其 进 行 了 非 常 多 的 改 进 ， 在 竞 争 不 激 烈 时 ，Synchronized 的 性 能 要 优 于 ReetrantLock； 在 高 竞 争 情 况 下 ，Synchronized 的 性 能 会 下 降 几 十 倍 ， 但 是 ReetrantLock 的 性 能 能 维 持 常 态 。

ReentrantLock 是如何实现可重入性的？

ReentrantLock 内 部 自 定 义 了 同步器 Sync（ Sync 既 实 现 了 AQS，又 实 现 了 AOS， 而 AOS 提 供 了 一 种 互 斥 锁 持 有 的 方 式 ） ， 其 实 就 是 加 锁 的 时 候 通 过 CAS 算法 ， 将 线 程 对 象 放 到 一 个 双 向 链 表 中 ， 每 次 获 取 锁 的 时 候 ， 看 下 当 前 维 护 的 那 个 线 程 ID 和 当 前 请 求 的 线 程 ID 是 否 一 样 ， 一 样 就 可 重 入 了 。

问题五：除了 ReetrantLock，你还接触过 JUC 中的哪些并发工具 ？

通 常 所 说 的 并发包（ JUC） 也 就 是 java.util.concurrent 及 其 子 包 ， 集 中 了 Java 并 发 的 各 种 基 础 工 具 类 ， 具 体 主 要 包 括 几 个 方 面 ：

• 提 供 了 CountDownLatch、 CyclicBarrier、 Semaphore 等 ， 比 Synchronized 更 加 高 级 ， 可 以 实 现 更 加 丰 富 多 线 程 操 作 的 同 步 结 构 。
• 提 供 了 ConcurrentHashMap、 有 序 的 ConcunrrentSkipListMap， 或 者 通 过 类 似 快 照 机 制 实 现 线 程 安 全 的 动 态 数 组 CopyOnWriteArrayList 等 ， 各 种 线 程 安 全 的 容 器 。
• 提 供 了 ArrayBlockingQueue、 SynchorousQueue 或 针 对 特 定 场 景 的 PriorityBlockingQueue 等 ， 各 种 并 发 队 列 实 现 。
• 强 大 的 Executor 框架 ， 可 以 创 建 各 种 不 同 类 型 的 线 程 池 ， 调 度 任 务 运 行 等 。

Java 线程池相关问题

问题一：Java 中的线程池是如何实现的？

• 在 Java 中 ， 所 谓 的 线 程 池 中 的 “ 线 程 ” ， 其 实 是 被 抽 象 为 了 一 个 静 态 内 部 类 Worker， 它 基 于 AQS 实 现 ， 存 放 在 线 程 池 的 HashSet workers 成 员 变 量 中 ；
• 而 需 要 执 行 的 任 务 则 存 放 在 成 员 变 量 workQueue（ BlockingQueue workQueue） 中 。这 样 ， 整 个 线 程 池 实 现 的 基 本 思 想 就 是 ： 从 workQueue 中 不 断 取 出需 要 执 行 的 任 务 ， 放 在 Workers 中 进 行 处 理 。

问题二 ： 创建线程池的几个核心构造参数？

Java 中 的 线 程 池 的 创 建 其 实 非 常 灵 活 ， 我 们 可 以 通 过 配 置 不 同 的 参 数 ， 创 建 出 行 为 不 同 的 线 程 池 ， 这 几 个 参 数 包 括 ：

• corePoolSize： 线 程 池 的 核 心 线 程 数 。
• maximumPoolSize： 线 程 池 允 许 的 最 大 线 程 数 。
• keepAliveTime： 超 过 核 心 线 程 数 时 闲 置 线 程 的 存 活 时 间 。
• workQueue： 任 务 执 行 前 保 存 任 务 的 队 列 ， 保 存 由 execute 方 法 提 交 的 Runnable 任 务 。

问题三：线程池中的线程是怎么创建的？是一开始就随着线程池的启动创建好的吗？

显 然 不 是 的 。 线 程 池 默 认 初 始 化 后 不 启 动 Worker， 等 待 有 请 求 时 才 启 动 。

每 当 我 们 调 用 execute() 方法 添 加 一 个 任 务 时 ， 线 程 池 会 做 如 下 判 断 ：

• 如 果 正 在 运 行 的 线 程 数 量 小 于 corePoolSize， 那 么 马 上 创 建 线 程 运 行 这 个 任 务 ；
• 如 果 正 在 运 行 的 线 程 数 量 大 于 或 等 于 corePoolSize， 那 么 将 这 个 任 务 放 入 队 列 ；
• 如 果 这 时 候 队 列 满 了 ， 而 且 正 在 运 行 的 线 程 数 量 小 于 maximumPoolSize， 那 么 还 是 要 创 建 非 核 心 线 程 立 刻 运 行 这 个 任 务 ；
• 如 果 队 列 满 了 ， 而 且 正 在 运 行 的 线 程 数 量 大 于 或 等 于 maximumPoolSize， 那 么 线 程 池 会 抛 出 异 常 RejectExecutionException。

当 一 个 线 程 完 成 任 务 时 ， 它 会 从 队 列 中 取 下 一 个 任 务 来 执 行 。 当 一 个 线 程 无 事 可 做 ， 超 过 一 定 的 时 间 （ keepAliveTime） 时 ， 线 程 池 会 判 断 。

如 果 当 前 运 行 的 线 程 数 大 于 corePoolSize， 那 么 这 个 线 程 就 被 停 掉 。所 以 线 程 池 的 所 有 任 务 完 成 后 ， 它 最 终 会 收 缩 到 corePoolSize 的 大 小 。

问题四：既然提到可以通过配置不同参数创建出不同的线程池，那么 Java 中默认实现好的线程池又有哪些呢？请比较它们的异同 。

1.SingleThreadExecutor 线程池

这 个 线 程 池 只 有 一 个 核 心 线 程 在 工 作 ， 也 就 是 相 当 于 单 线 程 串 行 执 行 所 有 任 务 。 如 果 这 个 唯 一 的 线 程 因 为 异 常 结 束 ， 那 么 会 有 一 个 新 的 线 程 来 替 代 它 。 此 线 程 池 保 证 所 有 任 务 的 执 行 顺 序 按 照 任 务 的 提 交 顺 序 执 行 。

• corePoolSize： 1， 只 有 一 个 核 心 线 程 在 工 作 。
• maximumPoolSize： 1。
• keepAliveTime： 0L。
• workQueue： new LinkedBlockingQueue()， 其 缓 冲 队 列 是 无 界 的 。

2.FixedThreadPool 线程池

FixedThreadPool 是 固 定 大 小 的 线 程 池 ， 只 有 核 心 线 程 。 每 次 提 交 一 个 任 务 就 创 建 一 个 线 程 ， 直 到 线 程 达 到 线 程 池 的 最 大 大 小 。 线 程 池 的 大 小 一 旦 达 到 最 大 值 就 会 保 持 不 变 ， 如 果 某 个 线 程 因 为 执 行 异 常 而 结 束 ， 那 么 线 程 池 会 补 充 一 个 新 线 程 。

FixedThreadPool 多 数 针 对 一 些 很 稳 定 很 固 定 的 正 规 并 发 线 程 ， 多 用 于 服 务 器 。

• corePoolSize： nThreads
• maximumPoolSize： nThreads
• keepAliveTime： 0L
• workQueue： new LinkedBlockingQueue()， 其 缓 冲 队 列是 无 界 的 。

3.CachedThreadPool 线程池

CachedThreadPool 是 无 界 线 程 池 ， 如 果 线 程 池 的 大 小 超 过 了 处 理 任 务 所 需 要 的 线 程 ， 那 么 就 会 回 收 部 分 空 闲 （ 60 秒 不 执 行 任 务 ） 线 程 ， 当 任 务 数 增 加 时 ， 此 线 程 池 又 可 以 智 能 的 添 加 新 线 程 来 处 理 任 务 。

线 程 池 大 小 完 全 依 赖 于 操 作 系 统 （ 或 者 说 JVM） 能 够 创 建 的 最 大 线 程 大 小 。 SynchronousQueue 是 一 个 是 缓 冲 区 为 1 的 阻 塞 队 列 。

缓 存 型 池 子 通 常 用 于 执 行 一 些 生 存 期 很 短 的 异 步 型 任 务 ， 因 此 在 一 些 面 向 连 接 的 daemon 型 SERVER 中 用 得 不 多 。 但 对 于 生 存 期 短 的 异 步 任 务 ， 它 是 Executor 的 首 选 。

• corePoolSize： 0
• maximumPoolSize： Integer.MAX_VALUE
• keepAliveTime： 60L
• workQueue： new SynchronousQueue()， 一 个 是 缓 冲 区 为 1 的 阻 塞 队 列 。

4.ScheduledThreadPool 线程池

ScheduledThreadPool： 核 心 线 程 池 固 定 ， 大 小 无 限 的 线 程 池 。 此 线 程 池 支 持 定 时 以 及 周 期 性 执 行 任 务 的 需 求 。 创 建 一 个 周 期 性 执 行 任 务 的 线 程 池 。 如 果 闲 置 ， 非 核 心 线 程 池 会 在 DEFAULT_KEEPALIVEMILLIS 时 间 内 回 收 。

• corePoolSize： corePoolSize
• maximumPoolSize： Integer.MAX_VALUE
• keepAliveTime： DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS
• workQueue： new DelayedWorkQueue()

Java 内存模型相关问题

问题一：什么是 Java 的内存模型 ， Java中各个线程是怎么彼此看到对方的变量的？

Java 的 内 存 模 型 定 义 了 程 序 中 各 个 变 量 的 访 问 规 则 ， 即 在 虚 拟 机 中 将 变 量 存 储 到 内 存 和 从 内 存 中 取 出 这 样 的 底 层 细 节 。

此 处 的 变 量 包 括 实 例 字 段 、 静 态 字 段 和 构 成 数 组 对 象 的 元 素 ， 但 是 不 包 括 局 部 变 量 和 方 法 参 数 ， 因 为 这 些 是 线 程 私 有 的 ， 不 会 被 共 享 ， 所 以 不 存 在 竞 争 问 题 。

Java 中 各 个 线 程 是 怎 么 彼 此 看 到 对 方 的 变 量 的 呢 ？ Java 中 定 义 了 主 内 存 与 工 作 内 存 的 概 念 ：

所 有 的 变 量 都 存 储 在 主 内 存 ， 每 条 线 程 还 有 自 己 的 工 作 内 存 ， 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 ） 都 必 须 在 工 作 内 存 中 进 行 ， 不 能 直 接 读 写 主 内 存 的 变 量 。 不 同 的 线 程 之 间 也 无 法 直 接 访 问 对 方 工 作 内 存 的 变 量 ， 线 程 间 变 量 值 的 传 递 需 要 通 过 主 内 存 。

问题二：请谈谈 volatile 有什么特点，为什么它能保证变量对所有线程的可见性？

关 键 字 volatile 是 Java 虚拟机 提 供 的 最 轻 量 级 的 同 步 机 制 。 当 一 个 变 量 被 定 义 成 volatile 之 后 ， 具 备 两 种 特 性 ：

1. 保 证 此 变 量 对 所 有 线 程 的 可 见 性 。 当 一 条 线 程 修 改 了 这 个 变 量 的 值 ， 新 值 对 于 其 他 线 程 是 可 以 立 即 得 知 的 。 而 普 通 变 量 做 不 到 这 一 点 。
2. 禁 止 指 令 重 排 序 优 化 。 普 通 变 量 仅 仅 能 保 证 在 该 方 法 执 行 过 程 中 ， 得 到 正 确 结 果 ， 但 是 不 保 证 程 序 代 码 的 执 行 顺 序 。

Java 的 内 存 模 型 定 义 了 8 种 内 存 间 操 作 ：

1. lock 和 unlock

• 把 一 个 变 量 标 识 为 一 条 线 程 独 占 的 状 态 。
• 把 一 个 处 于 锁 定 状 态 的 变 量 释 放 出 来 ， 释 放 之 后 的 变 量 才 能 被 其 他 线 程 锁 定 。

2. read 和 write

• 把 一 个 变 量 值 从 主 内 存 传 输 到 线 程 的 工 作 内 存 ， 以 便 load。
• 把 store 操 作 从 工 作 内 存 得 到 的 变 量 的 值 ， 放 入 主 内 存 的 变 量 中 。

3. load 和 store

• 把 read 操 作 从 主 内 存 得 到 的 变 量 值 放 入 工 作 内 存 的 变 量 副 本 中 。
• 把 工 作 内 存 的 变 量 值 传 送 到 主 内 存 ， 以 便 write。

4. use 和 assgin

• 把 工 作 内 存 变 量 值 传 递 给 执 行 引 擎 。
• 将 执 行 引 擎 值 传 递 给 工 作 内 存 变 量 值 。

volatile 的 实 现 基 于 这 8 种 内 存 间 操 作 ， 保 证 了 一 个 线 程 对 某 个 volatile 变 量 的 修 改 ， 一 定 会 被 另 一 个 线 程 看 见 ， 即 保 证 了 可 见 性 。

问题三：请对比下 volatile 对比 Synchronized 的异同 。

Synchronized 既 能 保 证 可 见 性 ， 又 能 保 证 原 子 性 ， 而 volatile 只 能 保 证 可 见 性 ， 无 法 保 证 原 子 性 。

ThreadLocal 和 Synchonized 都 用 于 解 决 多 线 程 并 发 访 问 ， 防 止 任 务 在 共 享 资 源 上 产 生 冲 突 。 但 是 ThreadLocal 与 Synchronized 有 本 质 的 区 别 。

Synchronized 用 于 实 现 同 步 机 制 ， 是 利 用 锁 的 机 制 使 变 量 或 代 码 块 在 某 一 时 该 只 能 被 一 个 线 程 访 问 ， 是 一 种 “ 以 时 间 换 空 间 ” 的 方 式 。

而 ThreadLocal 为 每 一 个 线 程 都 提 供 了 变 量 的 副 本 ， 使 得 每 个 线 程 在 某 一 时 间 访 问 到 的 并 不 是 同 一 个 对 象 ， 根 除 了 对 变 量 的 共 享 ， 是 一 种 “ 以 空 间 换 时 间 ” 的 方 式 。

问题四：很多人都说要慎用 ThreadLocal， 谈谈你的理解 ，使用 ThreadLocal 需要注意些什么？

使 用 ThreadLocal 要 注 意 remove！

ThreadLocal 的 实 现 是 基 于 一 个 所 谓 的 ThreadLocalMap， 在 ThreadLocalMap 中 ， 它 的 key 是 一 个 弱 引 用 。

通 常 弱 引 用 都 会 和 引 用 队 列 配 合 清 理 机 制 使 用 ， 但 是 ThreadLocal 是 个 例 外 ， 它 并 没 有 这 么 做 。

这 意 味 着 ， 废 弃 项 目 的 回 收 依 赖 于 显 式 地 触 发 ， 否 则 就 要 等 待 线 程 结 束 ， 进 而 回 收 相 应 ThreadLocalMap！ 这 就 是 很 多 OOM 的 来 源 ， 所 以 通 常 都 会 建 议 ， 应 用 一 定 要 自 己 负 责 remove， 并 且 不 要 和 线 程 池 配 合 ， 因 为 worker 线 程 往 往 是 不 会 退 出 的 。

以上便是鄙人所总结的面经中的一部分，具体有多少，我直接上图！
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