并发编程面试关键知识点解析

"并发编程 48 道面试题及答案文档包含了关于并发编程的核心概念、实现机制以及相关面试问题的答案。文档主要讨论了并发编程的三要素——原子性、可见性和有序性，以及如何通过同步机制实现可见性。此外，还探讨了多线程的价值，包括利用多核CPU、防止阻塞和简化程序建模。文档列举了创建线程的四种方式，并对比了它们各自的优缺点。" 并发编程是软件开发中的重要领域，尤其在多核处理器和分布式系统中。以下是并发编程的一些关键知识点： 1. **并发编程三要素**： - **原子性**：确保操作不可分割，不被其他线程打断。Java中，可以通过synchronized关键字或java.util.concurrent包中的原子类（如AtomicInteger）来保证原子性。 - **可见性**：当一个线程修改了共享变量，其他线程能立即看到变化。synchronized和Lock（如ReentrantLock）可以提供这种保证，因为它们强制将修改后的值写回主内存。 - **有序性**：保证程序执行的顺序。Java内存模型（JMM）允许编译器和处理器对指令进行重排序，但提供了volatile关键字来保证特定的有序性。 2. **实现可见性的方法**： - 使用`synchronized`关键字：锁定代码块或方法，确保同一时间只有一个线程执行，并在退出时更新主内存。 - 使用`Lock`接口实现的锁（如ReentrantLock）：与synchronized类似，但提供了更细粒度的控制。 - `volatile`关键字：标记变量，使得任何线程对它的修改都能立即可见。 3. **多线程的价值**： - **发挥多核CPU优势**：在多核处理器系统中，多线程可以并行执行，提高程序性能。 - **防止阻塞**：避免单线程因等待I/O或其他原因而阻塞整个程序。 - **简化建模**：通过分解大任务为多个小任务，使用多线程可以简化程序设计和逻辑。 4. **创建线程的方式**： - **继承Thread类**：创建新的线程类并覆盖run()方法。简单易用，但限制了类的继承。 - **实现Runnable接口**：创建实现Runnable接口的类，然后将其实例传递给Thread构造函数。允许多继承。 - **实现Callable接口**：创建Callable任务，通过FutureTask包装后传递给Thread。Callable可以返回结果并抛出异常。 - **使用线程池**：通过ExecutorService创建线程池，如ThreadPoolExecutor，高效且易于管理。 5. **创建线程的对比**： - 实现Runnable/Callable接口更加灵活，但需要通过Thread.currentThread()获取当前线程。 - 继承Thread类方便获取当前线程，但限制了类的继承性。 - 使用线程池可以更好地管理和控制线程，提高系统资源利用率。 理解这些并发编程的概念和实践对于编写高效、可靠的多线程应用程序至关重要。在面试或实际开发中，掌握这些知识能够帮助解决并发问题，优化程序性能。