2018-10-23volatile和synchronized及多线程面试题

1 Java中的volatile关键是什么作用？怎样使用它？在Java中它跟synchronized方法有什么不同？

自从Java 5和Java内存模型改变以后，基于volatile关键字的线程问题越来越流行。应该准备好回答关于volatile变量怎样在并发环境中确保可见性。

volatile关键字的作用是：保证变量的可见性。

在java内存结构中，每个线程都是有自己独立的内存空间(此处指的线程栈)。当需要对一个共享变量操作时，线程会将这个数据从主存空间复制到自己的独立空间内进行操作，然后在某个时刻将修改后的值刷新到主存空间。这个中间时间就会发生许多奇奇怪怪的线程安全问题了，volatile就出来了，它保证读取数据时只从主存空间读取，修改数据直接修改到主存空间中去，这样就保证了这个变量对多个操作线程的可见性了。换句话说，被volatile修饰的变量，能保证该变量的 单次读或者单次写 操作是原子的。

但是线程安全是两方面需要的 原子性(指的是多条操作)和可见性。volatile只能保证可见性，synchronized是两个均保证的。

volatile轻量级，只能修饰变量；synchronized重量级，还可修饰方法。

volatile不会造成线程的阻塞，而synchronized可能会造成线程的阻塞。

2 为什么我们调用start()方法时会执行run()方法，为什么我们不能直接调用run()方法？

这是另一个非常经典的java多线程面试问题。这也是我刚开始写线程程序时候的困惑。现在这个问题通常在电话面试或者是在初中级Java面试的第一轮被问到。这个问题的回答应该是这样的，当你调用start()方法时你将创建新的线程，并且执行在run()方法里的代码。但是如果你直接调用run()方法，它不会创建新的线程也不会执行调用线程的代码。

3 什么是不可变对象，它对写并发应用有什么帮助？

另一个多线程经典面试问题，并不直接跟线程有关，但间接帮助很多。这个java面试问题可以变的非常棘手，如果他要求你写一个不可变对象，或者问你为什么String是不可变的。

immutable Objects(不可变对象)就是那些一旦被创建，它们的状态就不能被改变的Objects，每次对他们的改变都是产生了新的immutable的对象，而mutable Objects(可变对象)就是那些创建后，状态可以被改变的Objects.

如何在Java中写出Immutable的类？

1. immutable对象的状态在创建之后就不能发生改变，任何对它的改变都应该产生一个新的对象。

2. immutable类的所有的属性都应该是final的。

3. 对象必须被正确的创建，比如：对象引用在对象创建过程中不能泄露(leak)。

4. 对象应该是final的，以此来限制子类继承父类，以避免子类改变了父类的immutable特性。

5. 如果类中包含mutable类对象，那么返回给客户端的时候，返回该对象的一个拷贝，而不是该对象本身（该条可以归为第一条中的一个特例）

使用Immutable类的好处：

1. Immutable对象是线程安全的，可以不用被synchronize就在并发环境中共享

2.Immutable对象简化了程序开发，因为它无需使用额外的锁机制就可以在线程间共享

3. Immutable对象提高了程序的性能，因为它减少了synchroinzed的使用

4. Immutable对象是可以被重复使用的，你可以将它们缓存起来重复使用，就像字符串字面量和整型数字一样。你可以使用静态工厂方法来提供类似于valueOf（）这样的方法，它可以从缓存中返回一个已经存在的Immutable对象，而不是重新创建一个。