Java并发与JVM深入解析：大厂面试必备知识点

"这是一份2019年的互联网大厂面试重点知识脑图，涵盖了JUC多线程并发、JVM和GC等关键领域的深入内容。由个人精心整理，未包含git相关部分，主要参考了尚硅谷周阳老师的视频教程。这份资料旨在帮助求职者准备大厂的笔试和面试，同时也适用于工作中需要这些技术的开发者进行学习和提升。" 在Java并发编程领域，`volatile`关键字是一个重要的知识点，它确保了变量在多线程环境中的可见性，但不保证原子性。在并发控制中，`volatile`能够避免数据的脏读问题，但不能替代锁机制。 原子类和原子引用是Java并发工具包`java.util.concurrent.atomic`中的关键组件，如`AtomicInteger`、`AtomicLong`等。它们提供了原子操作，能够在无锁的情况下实现线程安全的更新，大大提高了多线程环境下的性能。 CAS（Compare and Swap，比较并交换）是一种无锁算法，用于更新变量，如果当前值与期望值相匹配，则更新为新值。`java.util.concurrent`包中的`Atomic`类大量使用了CAS来实现非阻塞同步。 ABA问题是在多线程环境下，一个值被改变后又变回原值，其他线程可能无法感知到这一变化。Java的`AtomicStampedReference`或`AtomicInteger`可以用来解决这类问题，通过附加版本戳来检测此类情况。 Java锁机制包括内置锁（synchronized）、显式锁（Lock接口，如ReentrantLock）和读写锁（ReentrantReadWriteLock）。内置锁提供了简单的同步控制，而显式锁提供了更灵活的控制，如可中断锁、公平锁等特性。 阻塞队列（如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue）在并发编程中广泛使用，它们是线程安全的数据结构，用于线程间的协作。线程池（ExecutorService）如ThreadPoolExecutor则管理一组线程，用于执行任务，通过合理配置线程池参数，可以提高系统效率并防止资源过度消耗。 JVM（Java虚拟机）是Java程序运行的基础，理解其内存模型至关重要。包括堆内存、栈内存、方法区（元空间）、程序计数器和本地方法栈。重点在于堆中的对象分配、垃圾收集和内存溢出（OOM）异常的识别与处理。 GC（Garbage Collection，垃圾收集）是JVM自动内存管理的一部分，它负责回收不再使用的对象所占用的内存。了解各种垃圾收集器（如Serial、Parallel、CMS、G1）的工作原理、垃圾收集策略和调优参数，对于优化JVM性能至关重要。 串行、并行和并发GC都是垃圾收集的不同策略。串行GC适用于低CPU核心数的环境，而并行GC利用多核CPU来加速垃圾收集。G1（Garbage-First）收集器是现代JVM的默认选择，它采用了分代并发收集，旨在减少停顿时间，提供可预测的性能。 在实际应用中，根据应用特点选择合适的垃圾收集器，并结合JVM参数进行调优，是提高系统稳定性和性能的关键。例如，通过设置-Xms、-Xmx控制堆内存大小，-XX:NewRatio调整年轻代和老年代的比例，-XX:+UseConcMarkSweepGC启用并发标记扫描GC等。 这份脑图详细梳理了Java并发编程和JVM优化的关键概念和技术，对准备面试或提升技术水平的Java开发者极具价值。通过深入理解和实践这些知识，可以更好地应对复杂的多线程环境和性能挑战。