面试难度：★★★★
考察概率：★★★
#莫等闲，白了少年头#
本人从毕业开始一直在一线互联网大厂工作，现任技术TL，出版过《深入理解Java并发》一书，折腾过技术开源项目，并长期作为面试官参与面试，深谙双方的诉求与技术沟通。如今归零心态，再出发。#莫等闲，白了少年头#
技术交流+v：xxxyxsyy1234（一起努力，每日打卡） 2000+以面试官视角总结的考点，可与我共同打卡学习
面试官视角
对常用的并发工具类的掌握是个比较基础的考察点，只有掌握j.u.c本身提供的工具类，在日常的业务开发中才能事半功倍的效果。但是这部分对原理的考察还是会相对而言较少的，默认是在前面的原理考察部分过关后，常用的几个并发工具类只是基于原理而搭建的并发组件。对候选人而言，能够知道每种工具类的使用场景即可。
面试题
- AtomicIntegerArray 和 AtomicInteger[]有什么区别？
- LongAdder和AtomicLong的有什么区别？
- longAccumulate中Cell数组的初始大小为何是2?
- CyclicBarrier 为什么要使用 ReentrantLock？可以使用CAS吗？
- CyclicBarrier 和CountDownLatch的区别是什么？
回答要点
1. AtomicIntegerArray 和 AtomicInteger[]有什么区别？
AtomicIntegerArray和AtomicInteger[]都是Java中用于原子操作的类，它们有以下区别：
- 数据结构：AtomicIntegerArray是一个以数组形式存储多个原子整型值的类，其中的每个元素都是原子的。而AtomicInteger[]是一个存储多个AtomicInteger对象的数组，每个AtomicInteger对象都是原子的。
- 功能：AtomicIntegerArray提供了一系列原子操作方法，用于对整个数组或指定索引位置的元素进行原子操作，如get、set、getAndSet、addAndGet、compareAndSet等。而AtomicInteger[]只是一个普通的AtomicInteger对象数组，它没有提供特定的原子操作方法，需要通过操作数组中的每个AtomicInteger对象来实现原子操作。
- 灵活性：由于AtomicIntegerArray是以数组形式存储的，因此可以通过数组的索引来直接访问和操作特定位置的元素，操作更加灵活。而AtomicInteger[]需要通过数组索引获取AtomicInteger对象，然后再对该对象进行操作，操作相对繁琐。
- 内存占用：AtomicIntegerArray在内存上比AtomicInteger[]更加节省空间。因为AtomicIntegerArray只存储原子整型值，而AtomicInteger[]需要额外存储多个AtomicInteger对象的引用。
综上所述，AtomicIntegerArray适用于需要对整个数组或指定位置的元素进行原子操作的场景，它提供了一系列针对数组操作的原子方法。而AtomicInteger[]适用于需要对多个AtomicInteger对象进行原子操作的场景，通过操作数组中的每个AtomicInteger对象来实现原子操作。
2. LongAdder和AtomicLong的有什么区别？
LongAdder和AtomicLong都是用于原子操作的类，它们有以下区别：
- 内部实现：AtomicLong使用CAS（Compare and Swap）操作来实现原子性，而LongAdder则使用分段锁（Striped Long Adder）来实现原子性。
- 并发性能：在高并发情况下，LongAdder的性能通常优于AtomicLong。这是因为LongAdder在多线程环境下将竞争分散到多个单元（Cell）中，减少了竞争，从而提高了吞吐量。而AtomicLong在高并发情况下可能会发生激烈的竞争，导致性能下降。
- 内存占用：LongAdder在内存上比AtomicLong占用更多空间。LongAdder通过使用多个单元（Cell）来分散竞争，每个单元都是一个独立的变量，需要额外的内存来存储。而AtomicLong只需要存储一个long类型的值。
- 计数操作：对于计数操作（如add()、increment()），AtomicLong和LongAdder的用法相似，都可以实现原子的增减操作。不过LongAdder提供了更高效的计数操作，在高并发环境下，多线程可以独立地更新不同的单元，而不会产生线程间的竞争。
综上所述，AtomicLong适用于单线程或低并发情况下的原子计数操作，它具有较低的内存占用。而LongAdder适用于高并发情况下的原子计数操作，通过分段锁的方式减少了竞争，提供了更好的性能。因此，根据具体的使用场景和需求，选择适合的类进行原子计数操作。
3. longAccumulate中Cell数组的初始大小为何是2?
在LongAdder源代码中，Cell数组的初始大小为2是为了在一开始就提供一定程度的并发度。在LongAdder中，每个线程会通过哈希算法将计数值加到不同的Cell中，这样可以减少线程之间的竞争，提高并发性能。
初始大小为2是一个经验性的选择，它可以在大多数情况下提供适当的并发度。当线程数较少时，每个线程都可以在不同的Cell中进行计数，避免了线程之间的竞争。如果并发度不足，随着线程数量的增加，LongAdder会动态地增加Cell的数量，以提供更多的并发度。
4. CyclicBarrier 为什么要使用 ReentrantLock？可以使用CAS吗？
回答这个问题。首先要回答一下ReentrantLock和CAS是什么关系。
ReentrantLock是Java中的一个可重入锁实现，它使用了CAS（Compare and Swap）操作来实现对锁状态的获取和释放。
CAS是一种乐观锁技术，它通过比较内存中的值与预期值，如果相等则将新值写入内存，否则不进行操作。在并发环境下，CAS可以实现非阻塞的原子性操作，避免了传统互斥锁带来的线程阻塞和上下文切换开销。
ReentrantLock底层使用了CAS操作来实现对锁状态的获取和释放。具体来说，ReentrantLock内部维护了一个volatile变量来表示锁的状态，通常是一个整型值。当线程尝试获取锁时，它会使用CAS操作将锁的状态从未锁定改变为锁定状态，如果CAS操作成功，表示当前线程成功获取到锁；如果CAS操作失败，表示有其他线程持有锁，当前线程就会进入等待状态。
ReentrantLock还提供了可重入性的特性，即同一个线程可以多次获取同一个锁而不会产生死锁。这是通过在ReentrantLock内部维护一个线程的持有计数器实现的。当线程再次获取已经持有的锁时，计数器会递增，只有计数器变为0时才会真正释放锁。
因此，ReentrantLock与CAS的关系是，ReentrantLock利用CAS操作来实现对锁状态的获取和释放，通过CAS的原子性保证锁的正确性和并发安全性。CAS操作是ReentrantLock实现中的关键技术之一，使得ReentrantLock能够提供可重入性和高效的并发控制。
所以CAS只是一种乐观锁技术，ReentrantLock的功能更加强大。CyclicBarrier直接使用ReentrantLock会事半功倍。
5. CyclicBarrier 和CountDownLatch的区别是什么？
CyclicBarrier和CountDownLatch是Java并发包中提供的线程同步工具，它们有一些相似之处，但也存在一些重要的区别。
- 同步方式不同：
- CyclicBarrier：CyclicBarrier是一种可重用的同步工具，它允许一组线程在达到某个同步点时相互等待，然后同时继续执行。线程通过调用await()方法等待其他线程到达同步点。
- CountDownLatch：CountDownLatch是一种单次使用的同步工具，它允许一个或多个线程等待其他线程执行完成后再继续执行。线程通过调用await()方法等待计数器达到零。
- 计数器的作用不同：
- CyclicBarrier：CyclicBarrier使用一个计数器来记录需要等待的线程数量，每个线程到达同步点时调用await()方法，计数器会减1。当计数器减到0时，所有等待的线程会被释放，继续执行后续操作。
- CountDownLatch：CountDownLatch也使用一个计数器，但其作用是进行倒数计数。初始时，计数器被设置为等待的线程数量。每个线程完成任务后调用countDown()方法，计数器会减1。当计数器减到0时，等待的线程会被释放。
- 可重用性不同：
- CyclicBarrier：CyclicBarrier是可重用的，计数器可以被重置并再次使用。当所有线程到达同步点后，计数器会被重置为初始值，可以继续使用。
- CountDownLatch：CountDownLatch是一次性的，一旦计数器减到0，就不能再次使用。
综上所述，CyclicBarrier适用于一组线程相互等待并互相配合的场景，而CountDownLatch适用于一个或多个线程等待其他一组线程的操作完成的场景。一般情况下2个工具可以相互替换。
代码考核
对于并发工具而言，在面试中很少去考察原理之类的，更多的是考察几个组件间的使用场景。对社招而言来说，偶尔会出一个场景让候选人去聊聊具体的实现思路。对校招而言，我之前校招手撕过CountDownLatch的代码，也是出了一个场景，使用CountDownLatch去实现。
知识点详情
这部分可以参考本人的书籍《深入理解Java并发》，或者本人博客
