面试官最爱问的问题集锦(一)

开课吧开课吧锤锤2021-03-10 11:44

    Java编程语言是一种简单、面向对象、分布式、解释型、健壮安全、与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言。如今Java已经广泛应用于各个领域的编程开发。

Java

    在Java相关的岗位面试中,很多面试官都喜欢考察面试者对Java并发的了解程度,而以volatile关键字作为一个小的切入点,往往可以一问到底,把Java内存模型(JMM),Java并发编程的一些特性都牵扯出来,深入地话还可以考察JVM底层实现以及操作系统的相关知识。

    下面我们以一次假想的面试过程,来深入了解下volitile关键字吧!

    面试官:Java并发这块了解的怎么样?说说你对volatile关键字的理解

    就我理解的而言,被volatile修饰的共享变量,就具有了以下两点特性:

    1.保证了不同线程对该变量操作的内存可见性;

    2.禁止指令重排序

    面试官:能不能详细说下什么是内存可见性,什么又是重排序呢?

    这个聊起来可就多了,我还是从Java内存模型说起吧。

    Java虚拟机规范试图定义一种Java内存模型(JMM),来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异,让Java程序在各种平台上都能达到一致的内存访问效果。简单来说,由于CPU执行指令的速度是很快的,但是内存访问的速度就慢了很多,相差的不是一个数量级,所以搞处理器的那群大佬们又在CPU里加了好几层高速缓存。

    在Java内存模型里,对上述的优化又进行了一波抽象。JMM规定所有变量都是存在主存中的,类似于上面提到的普通内存,每个线程又包含自己的工作内存,方便理解就可以看成CPU上的寄存器或者高速缓存。所以线程的操作都是以工作内存为主,它们只能访问自己的工作内存,且工作前后都要把值在同步回主内存。

    这么说得我自己都有些不清楚了,拿张纸画一下:

Java

    在线程执行时,首先会从主存中read变量值,再load到工作内存中的副本中,然后再传给处理器执行,执行完毕后再给工作内存中的副本赋值,随后工作内存再把值传回给主存,主存中的值才更新。

    使用工作内存和主存,虽然加快的速度,但是也带来了一些问题。比如看下面一个例子:

    i=i+1;

    假设i初值为0,当只有一个线程执行它时,结果肯定得到1,当两个线程执行时,会得到结果2吗?这倒不一定了。可能存在这种情况:

    线程1:loadifrom主存//i=0

    i+1//i=1

    线程2:loadifrom主存//因为线程1还没将i的值写回主存,所以i还是0

    i+1//i=1

    线程1:saveito主存

    线程2:saveito主存

    如果两个线程按照上面的执行流程,那么i最后的值居然是1了。如果最后的写回生效的慢,你再读取i的值,都可能是0,这就是缓存不一致问题。

    下面就要提到你刚才问到的问题了,JMM主要就是围绕着如何在并发过程中如何处理原子性、可见性和有序性这3个特征来建立的,通过解决这三个问题,可以解除缓存不一致的问题。而volatile跟可见性和有序性都有关。

    以上内容由开课吧老师卡巴拉的树提供,更多Java教程尽在开课吧广场Java教程频道。

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