"面试总结:JVM内存分配与垃圾回收,并发编程与线程模型比较"

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面试内容总结: 一、简介: 该面试涉及到Java内存模型、多线程编程和并发模型等方面的知识。 二、工作窃取算法: 工作窃取算法是一种任务调度算法,通过多个线程共享同一任务队列,让空闲线程主动从其他线程的队列中窃取任务执行,以充分利用CPU资源。在Java中,可以使用线程池来实现工作窃取算法。 三、Java线程池实现原理: Java线程池是一种重用线程的机制,可以管理和控制线程的创建、执行和销毁。其实现原理主要包括线程池的创建和初始化、任务的提交和执行、线程池中的线程生命周期管理等。 四、内存虚拟机内存分配: 根据JVM规范,JVM内存主要划分为虚拟机栈、堆、方法区、程序计数器和本地方法栈五个部分。其中,虚拟机栈用于存储方法调用和局部变量等信息,堆用于存储对象和数组,方法区用于存储类信息和常量池,程序计数器用于记录当前线程执行的字节码指令地址,本地方法栈用于支持用其他语言编写的本地方法。 五、JVM垃圾回收算法: JVM垃圾回收算法主要包括标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法和分代算法等。这些算法在处理内存中的垃圾对象时有不同的优劣势,可以根据具体的使用场景来选择合适的垃圾回收器。 六、线程之间的通信和同步: Java提供了多种线程之间的通信和同步的方式,例如使用共享变量进行通信、使用synchronized关键字实现同步、使用Lock接口和Condition条件实现更灵活的同步等。 七、Java内存模型和硬件架构之间的桥接: Java内存模型定义了一套规范,用于规定多线程间共享数据的行为,以及线程和主内存之间的交互方式。而硬件架构则提供了底层的支持,包括内存模型、原子操作和缓存一致性等,以保证多线程的正确执行。 八、CAS解决并发冲突问题: CAS(Compare and Swap)是一种乐观锁机制,通过比较当前内存值与期望值的方式来判断内存中的值是否被修改。如果一致,则使用新值更新内存中的值;否则,重新尝试。CAS可以用于解决并发冲突问题,并保证线程安全性。 九、常见的线程安全类和锁: 在Java中,常见的线程安全类有AQS、CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier、ReentrantLock、synchronized等。这些类和锁机制提供了不同的线程安全措施,以满足不同的并发场景需求。 十、进程、线程、协程并发模型: 1. 单进(线)程·循环处理请求:单个进程(线程)依次处理多个请求,请求之间是串行执行的。 2. 多进程:多个进程并行执行任务,每个进程都有自己的独立地址空间。 3. 单线程·回调(callback)和事件轮询:在单个线程中,通过回调和事件轮询的方式来处理多个任务。 4. 多线程:多个线程并行执行任务,线程之间共享同一进程的地址空间。 十一、函数式编程: 函数式编程是一种编程范式,它将计算过程看作是函数之间的调用和组合,强调以函数为主体,避免使用变量和状态。在多线程编程中,函数式编程的不可变性和纯函数特性可以带来更好的线程安全性和并发性能优化。 十二、Java线程的六种状态: Java线程有六种状态,包括新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态、等待状态和终止状态。线程的状态转换由JVM自动管理,开发人员可以根据具体需求对线程进行控制。 十三、Java线程中断: Java提供了线程中断机制,通过中断标志位来停止线程的执行。线程可以通过检查中断状态位来自行决定是否终止执行,也可以使用Thread类提供的方法来判断和处理线程的中断状态。 十四、Callable接口: Callable接口是Java并发编程中的一个重要接口,它类似于Runnable接口,但可以返回执行结果并抛出异常。通过Future对象可以获取Callable任务的执行结果。 该面试涉及了Java内存模型、多线程编程和并发模型等方面的知识,对于理解并发编程的原理和应用具有一定的参考价值。