高并发编程

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高并发

为什么多线程

  • 进程之间不能共享内存,而线程之间可以共享内存(堆内存)
  • 创建进程时,需要重新分配系统资源,创建线程代价很小,所有多并发时候,效率更高
  • java本身内置多线程的功能支持

线程和进程分别如何通信

  • 进程依靠IPC资源 比如管道pipes 套接字sockets
  • 线程依靠jvm的Api wait() notify() notifyall()

线程活锁

相互让出资源的竞争给对方,不眠不休

多线程死锁的四个必要条件

互斥 请求与保持 不剥夺 循环等待

如何避免死锁

	指定获取锁的顺序

线程的六状态

  1. 新建
  2. 可运行
  3. 阻塞
  4. 等待
  5. 计时等待
  6. 终止

高并发编程-JUC

java.util.concurrent 简称JUC包
  1. sleep() wait() wait(n)

    答:

sleep() wait() wait(n) Thread类 Object类 Object 阻塞 阻塞 阻塞n毫秒

  1. Synchronized关键字

    答:底层实现

    1.	进入时,执行monitorenter,计数器+1,离开时monitorexit,计数器-1,wait notify notifyall 都必须在Synchronized中使用,因为monitor可以被Synchronized创建,因为调用它们之前,必须拿到该对象的monitor对象先.
    
    2.	计数器为0,锁空闲,可占用,否则线程等待
    

    含义( monitor机制):

    Synchronized锁封装了多个锁,可以在线程竞争锁的情况下,锁等级发生由低到高的切换,[偏向锁-轻量锁-自旋锁-对象锁(重量锁)]
    
  2. volatile关键字能使一个非原子操作变成原子操作

    答:

    1. long和double都是64位,每次只能32位读两次,加上volatile,就读写原子.

    2. 还有内存屏障的作用,例如在分布式框架的应用,写一个volatile变量时,java内存模型会加一个写屏障,其他线程可以看到你的修改值,同样,读也有读屏障.

  3. ThreadLocal和ThreadLocalMap

    答:

    1.	ThreadLocal内部会维护一个ThreadLocalMap对象,包含了一个个Entry,k:线程的hash值,v:线程的数组存储的索引
    
    2.	Entry对k是弱引用,对v是强引用,没有强引用,一般活不过第一次GC
    
  4. 线程池的了解

    答:

    1.	java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor,客户端调用(Runnable task)提交任务.线程池内部维护的线程数量就是当前线程池大小.还有MaxNumPoolSize 最大线程池大小,corePoolsize 核心线程大小,
    

由大小决定阻塞还是拒绝

	面试官:为什么使用线程池

		答:	

			1.	减少线程创建和销毁的开销,保证每个线程都能被重复利用,异步执行任务

			2.	根据系统承受能力,动态调整线程池总工作线程的数目,放置消耗太多内存导致服务器累趴的线程

	面试官:核心线程池内部了解吗		

		答: 	不管是newFixedThreadPool(),newSingleThreadExecutor()还是newCachedThreadPool(),内部实现均使用了ThreadPoolExecutor,基于它的封装罢了

public ThreadPoolExecutor(
	int corePoolSize
	int maxinumPoolSize
	long KeepAliveTime
	TimeUnit unit
	BlockingQueue<Runnable> workQueue //
	ThreadFactory threadfactory	//创建线程
	RejectedExecutionHandler handler  //拒绝策略
)
  1. Atomic关键字

    答: 基本数据类型以原子操作自增自减等操作

  2. 创建线程的两种方式

    答:

        方式	            	-:   	         
    

实现Runnable接口 可实现其他,可继承其他, 操作稍复杂 多线程可共享资源 继承Thread类 不可拥有其他直接父类 操作简单 多线程无法共享资源

  1.  run()&start()	
    

    答: run()是普通方法,start()需要创建新线程

  2. 线程优先级

    答: 1-10级别 默认5,高并发中线程调度靠优先级不一定OK,还是得应用层控制线程调度

  3. 如何停止一个线程

    答: jdk1.0的stop suspend resume方法,由于可能导致死锁全部弃用,后续没有终止线程的API可以用其他办法:--------volatile不布尔变量在run()中控制

  4. 忙循环

    答: 让线程空循环,不放弃线程的cpu资源,多核系统中常用,减少资源申请的开销

  5. 10个线程和2个线程的同步代码哪个难写

    答: 一样,同步代码和线程数量相互独立

  6. 伪共享

    答: 线程的不同变量在一个64位缓存行[内存的多级缓存概念]上,修改其中一个变量,导致变量失效,则缓存行失效,其他变量需要重新从内存读取.

  7. 生产消费 wait&notify

    代码有bug,以后再改吧

  8. 用java写一个线程安全的单例模式
    

    答:

  1. 普通饿汉式单例

    //
    public class singleton{
        //类加载的时候,对象创建OK
    	private Singleton  instance new Singleton();
        private Singleton(){}
        //其实这里static已经用静态代码块实现单例了,上面可以不用new
     	public static Singleton getInstance(){
           return instance;
       }
    }
    
  2. 多线程安全的饿汉式单例

    public class Singleton{
        //对象未分配内存,暂不创建
        private Singleton instance;
        private Singleton(){}
        public static  sychronized Singleton getInstance(){
            if(instance==null){
                instance=new Singleton();            
            }
            return instance;
        }  
    }
    
  3. 静态内部类的方式创建单例

    public class Singleton{
        private Singleton(){}
        private static class Singleton SingletonHolder(){
            private static Singleton singleton=new Singleton;
        }  
        public static Singleton getInstance(){
            return Singleton.SingletonHolder();
        }
    }
    
  4. 双重校验锁

    public class Singleton{
        //对象未分配内存,暂不创建
        private Singleton instance;
        private Singleton(){}
        public static  Singleton getInstance(){
            if(instance==null){
                sychronized(Singleto.class){
                //线程可能同时获取锁对象,都拿到iunstance==null,故增加一重校验,
                if(instance==null){
                instance=new Singleton();
                }
            }
        return instance;
        }  
    }
    
  5. 参见1的注释

  6. 枚举类的单例模式

    class MySingleton {}
    public class ClassFactory{
        private enum MyEnumSingleton{  
            singletonFactory;  
            private MySingleton instance;  
            //枚举类的构造方法在类加载是被实例化  
            private MyEnumSingleton(){ instance = new MySingleton();}  
            public MySingleton getInstance(){return instance;}  
        }   
        public static MySingleton getInstance(){  
            return MyEnumSingleton.singletonFactory.getInstance();
        }  
    }