1.并發(fā)和并行有什么區(qū)別?

并發(fā)就像秒殺，多個線程去訪問同一個資源；并行就是各種事情同時去做（比如說我邊聽音樂邊看知乎邊聊天）。

2.什么是volatile?

volatile是java虛擬機(jī)提供的輕量級的同步機(jī)制。

3.volatile有什么特性？

①保證可見性。

②不保證原子性。

③禁止指令重排。

1.JMM（java內(nèi)存模型）本身是一種抽象的概念，它并不真實(shí)存在，它描述的是一組規(guī)則或規(guī)范，通過這組規(guī)范定義了程序中的各個變量（包括實(shí)例字段，靜態(tài)字段和構(gòu)成數(shù)組對象的元素）的訪問方式。

2.硬件速度：硬盤 < 內(nèi)存 < CPU，CPU和內(nèi)存之間存在著一片區(qū)域叫緩存cache。

3.JMM內(nèi)存模型的特性：

①可見性：一個線程修改了主物理內(nèi)存之后，其他線程第一時間會獲得通知，這種第一時間通知的機(jī)制，就叫做java內(nèi)存模型的可見性。

1.JMM的三大特性：可見性、原子性、有序性，這三個特性是大多數(shù)多線程開發(fā)需要遵守的規(guī)范。

2.volatile可見性的代碼驗(yàn)證說明：

// todo

1.volatile不保證原子性，它是低配版的同步機(jī)制，可以理解為丐版syconized。

2.原子性是什么意思？

不可分割，完整性，也即某個線程正在做某個業(yè)務(wù)時，中間不可以被加塞或者被分割。需要保證整體完整，要么同時成功，要么同時失敗。

3.Thread.yield() 方法，使當(dāng)前線程由執(zhí)行狀態(tài)，變成為就緒狀態(tài)，讓出cpu時間，在下一個線程執(zhí)行時候，此線程有可能被執(zhí)行，也有可能沒有被執(zhí)行（誰先搶到誰就先執(zhí)行）。

4.volatile不保證原子性的代碼驗(yàn)證說明：

// todo

1.n++操作，實(shí)際上被拆分成了3個指令：

①執(zhí)行g(shù)etfield拿到原始的n（各個線程從主物理內(nèi)存中拿到初始值n）；

②執(zhí)行iadd進(jìn)行加1的操作（各個線程在其工作內(nèi)存中執(zhí)行+1的操作）；

③執(zhí)行putfield寫，把累加之后的值寫回主內(nèi)存。

2.volatile不保證原子性的理論原因： 各個線程出現(xiàn)了寫值丟失的情況（也可以稱之為寫覆蓋）。

1.如何解決原子性？

①加syconized（殺雞焉用牛刀，不合適）；

②使用JUC下帶原子（Atomic）的類，例如：AtomicInteger；

1.計算機(jī)在執(zhí)行程序時，為了提高性能，編譯器和處理器常常會對指令做重排。會分為以下3種：

編譯器優(yōu)化的重排、指令并行的重排、內(nèi)存系統(tǒng)的重排。

1.單線程環(huán)境里面確保程序最終執(zhí)行結(jié)果和代碼順序執(zhí)行的結(jié)果一致（單線程環(huán)境下，不存在指令重排）。

2.處理器在進(jìn)行重排序時必須要考慮指令之間的依賴性。

3.多線程環(huán)境中線程交替執(zhí)行，由于編譯器優(yōu)化重排的存在，兩個線程中使用的變量能否保證一致性是無法確定的，結(jié)果無法預(yù)測。

4.禁止指令重排的小總結(jié)：

// todo

5.線程安全性獲得保證：

①工作內(nèi)存與主內(nèi)存同步延遲現(xiàn)象導(dǎo)致的可見性問題如何解決？

答：可以使用synchronized或者volatile關(guān)鍵字解決，它們都可以使一個線程修改后的變量立即對其他線程可見。

②對于指令重排導(dǎo)致的可見性問題和有序性問題，如何解決？

答：可以利用volatile關(guān)鍵字解決，因?yàn)関olatile的另外一個作用就是禁止重排序優(yōu)化。

1.在多線程環(huán)境下，單例模式會存在安全問題，可以使用DCL模式去解決（Double Check Lock雙端檢鎖機(jī)制，在加鎖之前和枷鎖之后都進(jìn)行一次判斷）。

CAS：compare and swap

1.為什么不用synchronized而用CAS？

答：CAS是樂觀鎖的一種實(shí)現(xiàn)機(jī)制，一種無鎖機(jī)制 在線程等待時間短的情況下，性能更高

2.

Unsafe是CAS的核心類，由于Java方法無法直接訪問底層系統(tǒng)，需要通過本地（native）方法來訪問，Unsafe相當(dāng)于一個后門，基于該類可以直接操作特定內(nèi)存的數(shù)據(jù)。Unsafe類存在于sun.misc包中，其內(nèi)部方法操作可以像C的指針一樣直接操作內(nèi)存，因?yàn)镴ava中CAS操作的執(zhí)行依賴于Unsafe類的方法。

①注意Unsafe類中的所有方法都是native修飾的，也就是說Unsafe類中的方法都直接調(diào)用操作系統(tǒng)底層資源執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。

②變量valueOffset，表示該變量值在內(nèi)存中的偏移地址，因?yàn)閁nsafe就是根據(jù)內(nèi)存偏移地址獲取數(shù)據(jù)的。

③變量value用volatile修飾，保證了多線程之間的內(nèi)存可見性。

3.CAS是什么？

答：CAS的全稱為Compare-And-Swap，它是一條CPU并發(fā)原語。

它的功能是判斷內(nèi)存某個位置的值是否為預(yù)期值，如果是則更改為新的值，這個過程是原子的。

1.CAS的缺點(diǎn)：

循環(huán)時間長，會給CPU帶來很大的開銷

只能保證一個共享變量的原子操作

ABA問題

1.ABA問題如何解決？

使用AtomicStampedReference類生成版本號

1.ArrayList是線程不安全的，在多線程環(huán)境下，會報錯：

java.util.ConcurrentModificationException

解決方法之一：Vector

解決方法之二：Collections.synchronizedList()

解決方法之三：CopyOnWriteArrayList(寫時復(fù)制讀寫分離的思想，最推薦)

2.集合并發(fā)異常的導(dǎo)致原因：

并發(fā)爭搶導(dǎo)致，參考花名冊簽名情況，一個人正在寫入，另一個同學(xué)過來爭搶，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致異常，并發(fā)修改異常。

HashSet線程不安全的解決方法：

1. Collections.synchronizedSet(new HashSet<>())
2. CopyOnWriteArraySet<>()（推薦）

解決方法：

1. HashTable
2. Collections.synchronizedMap(new HashMap<>())
3. ConcurrentMap<>()（推薦）

1.公平和非公平鎖，是什么？：

公平鎖 是指多個線程按照申請鎖的順序來獲取鎖，類似排隊(duì)打飯，先來后到。

非公平鎖 是指多個線程獲取鎖的順序并不是按照申請鎖的順序，有可能后中請的線程比先中請的線程優(yōu)先獲取鎖。在高并發(fā)的情況下，有可能會造成優(yōu)先級反轉(zhuǎn)或者饑餓現(xiàn)象

2.并發(fā)包中ReentrantLock的創(chuàng)建可以指定構(gòu)造函數(shù)的boolean類型來得到公平鎖或非公平鎖，默認(rèn)是非公平鎖。

3.對于ReentrantLock而言，默認(rèn)是非公平鎖。非公平鎖的優(yōu)點(diǎn)在于吞吐量比公平鎖大。

4.對于Synchronized而言，也是一種非公平鎖。

可重入鎖（也叫做遞歸鎖）

指的是同一線程外層函數(shù)獲得鎖之后，內(nèi)層遞歸函數(shù)仍然能獲取該鎖的代碼，在同一個線程在外層方法獲取鎖的時候，在進(jìn)入內(nèi)層方法會自動獲取鎖。

也即是說，線程可以進(jìn)入任何一個它已經(jīng)擁有的鎖所同步著的代碼塊。

ReentrantLock/synchronized就是一個典型的可重入鎖。

可重入鎖最大的作用是避免死鎖。