Java面试难题：理解synchronized与并发内存可见性的实战解析

本文将深入探讨一道公认的史上最难的Java面试题，该题目旨在测试面试者对并发编程、线程同步以及内存可见性概念的理解。题目背景是一段Java代码，包含一个实现了Runnable接口的类`TestSync2`，其中定义了两个`synchronized`方法`m1()`和`m2()`，以及一个主线程`main()`。 首先，让我们分析一下关键知识点： 1. **Synchronized实例锁**: `synchronized`关键字用于控制多个线程对共享资源的访问，这里体现在`m1()`和`m2()`方法上。当一个线程进入`synchronized`代码块时，它会获得该对象的监视器锁，其他线程必须等待当前线程释放锁才能进入。由于`TestSync2`对象作为锁，这意味着`m1()`和`m2()`在同一个实例上调用时，它们会按顺序执行，不会并发执行。 2. **并发下的内存可见性**: Java中的线程可见性主要通过volatile关键字来保证，但在这个例子中没有使用到。然而，因为`b`变量是类的成员变量，线程间的数据变化应该在主线程调用`tt.m2()`后立即可见，除非存在其他并发修改或内存模型的影响。如果`m2()`改变了`b`的值，主线程应该能读取到新的值。 3. **线程执行顺序与内存模型**: 题目中的`Thread.sleep()`函数模拟了线程的执行延迟。`m1()`在`Thread.sleep(500)`后打印`b`的值，而`m2()`在`Thread.sleep(250)`后修改`b`。由于`synchronized`确保了线程执行顺序，理论上`m1()`先执行，因此主线程应该看到`b`为1000。 然而，由于程序中的`catch(InterruptedException e) {}`部分可能导致`m1()`的执行被中断，使得主线程的`System.out.println("mainthreadb="+tt.b);`可能在`m1()`未完成时读取`b`，这会影响预期结果。因此，可能出现两种输出： - **mainthreadb=1000**: 如果`m1()`执行结束前主线程读取到了`b`的值，因为`m1()`还未修改`b`，所以输出为1000。 - **mainthreadb=2000**: 如果`m1()`被中断，`m2()`有机会修改`b`，然后主线程读取到了新的值2000。 总结来说，这道面试题考察的是面试者对Java并发编程、线程同步机制、内存模型和异常处理的理解。正确解答需要对这些概念有深入掌握，并考虑多种并发情况下的可能行为。尽管这个问题看似复杂，但它实际上是对多线程编程核心概念的有效应用测试。