深入解析Java多线程与JVM核心知识点

资源摘要信息:"常见的Java笔试题-JVM-JUC-Core:JUCJVM核心知识点笔记，尚硅谷周阳老师课程笔记内容涵盖Java并发编程核心知识点，包含JUC并发工具类、JMM内存模型、volatile关键字、CAS操作、原子引用、集合类线程安全问题、Java锁的概念及分类、以及阻塞队列和线程池的深入讨论。" 知识点详细说明: 1. JUC（Java并发工具包）知识点: JUC是Java中用于并发编程的一组包，它提供了一系列并发编程的工具类和接口，以支持高并发和多线程环境下的操作。 2. JMM（Java内存模型）: JMM定义了多线程之间共享变量的访问规则，保证了共享内存的正确同步。它确保了在并发编程时变量的可见性、有序性和原子性。 3. volatile关键字: volatile是Java提供的一种轻量级的同步机制，能够保证变量对所有线程的可见性，但不保证操作的原子性。 4. 原子性、可见性、有序性: - 原子性是指操作不可分割，要么全部完成，要么全不执行。 - 可见性是指一个线程对共享变量的修改，其他线程能够立即看到。 - 有序性是指程序执行顺序按照代码的先后顺序来执行，但JVM和处理器为了提高性能，可能会重新排序指令。 5. volatile的应用场景: volatile通常用于状态标记变量，确保线程在读取和写入时能立即看到最新的值。 6. 单例模式的安全问题: 在多线程环境下，如果不正确处理，单例模式可能会产生多个实例。volatile在保证单例模式线程安全方面有着重要的作用。 7. CAS（Compare-And-Swap）: CAS是一种无锁的同步机制，用于实现多线程环境下的原子操作。 8. CAS的底层原理: CAS操作包含三个操作数——内存位置、预期原值和新值。当且仅当预期原值与内存位置的值相匹配时，处理器才会自动将该位置的值更新为新值。 9. CAS的缺点: 存在ABA问题，即在CAS操作中，如果变量的值由A变为B，再由B变回A，CAS会认为没有变化而执行赋值，这可能会导致数据不一致的问题。 10. AtomicReference: AtomicReference是Java中用于实现引用变量原子操作的类。 11. AtomicStampedReference: AtomicStampedReference类通过引入版本号解决了ABA问题，它不仅比较引用的值，还比较值的版本号。 12. 集合类的线程安全问题: JUC提供了线程安全的集合类实现，如CopyOnWriteArrayList和ConcurrentHashMap，以解决多线程并发访问时的数据安全问题。 13. Java锁的概念及分类: Java中的锁可以分为公平锁/非公平锁、可重入锁/递归锁、自旋锁、读写锁（共享锁/独占锁），以及Synchronized和Lock的区别。 14. Synchronized和Lock的区别: Synchronized是Java关键字，用于实现线程同步；Lock是一个接口，提供了更灵活的锁机制。两者都可以实现线程间的同步访问。 15. CountDownLatch/CyclicBarrier/Semaphore: 这些是Java并发工具包中的同步辅助类，用于控制并发流程，能够实现线程的协调工作。 16. 阻塞队列: 阻塞队列是支持阻塞插入和移除操作的队列，适用于生产者消费者模式。SynchronousQueue是一种特殊的阻塞队列，内部不存储元素，只有当一个线程将元素放入队列时，另一个线程才会取走。 17. Callable接口: Callable接口与Runnable类似，但它可以返回一个结果，并且可以抛出异常。 18. 线程池概念及创建方式: 线程池是一种多线程处理形式，它可以有效地管理线程并复用线程。Java提供了三种常用的线程池创建方式：Executors工厂类提供的newFixedThreadPool、newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool。线程池的创建涉及到七个参数：核心线程数、最大线程数、存活时间、存活时间单位、任务队列、线程工厂和拒绝策略。 19. 线程池底层原理: 线程池通过内部的阻塞队列和线程管理策略来协调和控制线程的执行，提高了资源利用率并减少了资源消耗。