互联网JAVA面试常问问题(三)

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一、volatile原理和使用场景

  • volatile 原理

volatile变量进行写操作时,JVM会向处理器发送一条Lock前缀的指令,将这个变量所在缓存行的数据写会到系统内存。Lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障(也成内存栅栏),它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置,也不会把前面的指令排到内存屏障的后面;即在执行到内存屏障这句指令时,在它前面的操作已经全部完成。

  • volatile使用场景

    • 状态标志,如:初始化或请求停机
    • 一次性安全发布,如:单列模式
    • 独立观察,如:定期更新某个值
    • “volatile bean” 模式
    • 开销较低的“读-写锁”策略,如:计数器
  • volatile语义

    • 保证不同线程对这个变量操作时的可见性,即一个线程修改了volatile变量的值,这个新值对其他线程是立即可见的

二、线程的生命周期中什么时候会出现僵死进程?

僵死进程是指子进程退出时,父进程并未对其发出的SIGCHLD信号进行适当处理,导致子进程停留在僵死状态等待其父进程为其收尸,这个状态下的子进程就是僵死进程。

三、threadLocal原理和使用场景

  • threadLocal原理

ThreadLocal是用来维护本线程的变量的,并不能解决共享变量的并发问题。ThreadLocal是各线程将值存入该线程的map中,以ThreadLocal自身作为key,需要用时获得的是该线程之前存入的值。如果存入的是共享变量,那取出的也是共享变量,并发问题还是存在的。

  • threadLocal使用场景
    • 数据库连接
    • Session管理

四、ThreadLocal什么时候会出现OOM的情况?

ThreadLocal变量是维护在Thread内部的,这样的话只要我们的线程不退出,对象的引用就会一直存在。当线程退出时,Thread类会进行一些清理工作,其中就包含ThreadLocalMap,Thread调用exit方法如下:

    /**
     * This method is called by the system to give a Thread
     * a chance to clean up before it actually exits.
     */
    private void exit() {
        if (group != null) {
            group.threadTerminated(this);
            group = null;
        }
        /* Aggressively null out all reference fields: see bug 4006245 */
        target = null;
        /* Speed the release of some of these resources */
        threadLocals = null;
        inheritableThreadLocals = null;
        inheritedAccessControlContext = null;
        blocker = null;
        uncaughtExceptionHandler = null;
    }

ThreadLocal在没有线程池使用的情况下,正常情况下不会存在内存泄露,但是如果使用了线程池的话,就依赖于线程池的实现,如果线程池不销毁线程的话,那么就会存在内存泄露。

五、synchronized、volatile区别

  • volatile仅能使用在变量级别;synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的。
    volatile不会造成线程的阻塞;synchronized可能会造成线程的阻塞,比如多个线程争抢synchronized锁对象时,会出现阻塞。
  • volatile仅能实现变量的修改可见性,不能保证原子性;而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性,因为线程获得锁才能进入临界区,从而保证临界区中的所有语句全部得到执行。
  • volatile标记的变量不会被编译器优化,可以禁止进行指令重排;synchronized标记的变量可以被编译器优化。

六、预制的线程池有哪些?

  • newSingleThreadExecutor

创建一个线程的线程池,在这个线程池中始终只有一个线程存在。如果线程池中的线程因为异常问题退出,那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

  • newFixedThreadPool

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,如果某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

  • newCachedThreadPool

可根据实际情况,调整线程数量的线程池,线程池中的线程数量不确定,如果有空闲线程会优先选择空闲线程,如果没有空闲线程并且此时有任务提交会创建新的线程。在正常开发中并不推荐这个线程池,因为在极端情况下,会因为 newCachedThreadPool 创建过多线程而耗尽 CPU 和内存资源。

  • newScheduledThreadPool

此线程池可以指定固定数量的线程来周期性的去执行。比如通过 scheduleAtFixedRate 或者 scheduleWithFixedDelay 来指定周期时间。
PS:另外在写定时任务时(如果不用 Quartz 框架),最好采用这种线程池来做,因为它可以保证里面始终是存在活的线程的。

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