Java高并发面试深度解析：从基础到实践

Java高并发面试题涵盖了众多关键知识点，主要围绕Java在并发编程领域的核心概念和技术进行考察。以下是其中的重要部分： 1. **进程与线程**： - **进程**：进程是操作系统中运行中的一个应用程序，每个进程拥有独立的内存空间。例如，打开浏览器就是一个进程实例，每个实例都有独立的内存。 - **线程**：线程是进程中的执行单元，一个进程可以包含多个线程，它们共享同一块内存，但各自独立执行。 2. **进程间与线程间通信**： - **进程间通信（IPC）**：通过管道（pipe）、消息队列、共享内存、套接字等方式实现不同进程间的通信，如管道是半双工的，数据只能单向流动。 - **线程间通信**：线程内部的通信通常更为直接，可以使用Java提供的synchronized关键字、volatile变量、Lock接口等同步机制。 3. **同步与异步**： - 同步：程序按照线程的顺序执行，如使用synchronized关键字保证同一时刻只有一个线程访问共享资源，避免数据竞争。 - 异步：通过回调、Future/Promise模型等机制，允许任务在后台执行，主线程不阻塞，提高系统响应速度。 4. **进程调度**： - 进程调度算法，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度等，决定进程获得处理器的时间片。 5. **Java并发工具**： - **Unsafe类**：底层并发工具，提供了对硬件级别的操作，如直接内存管理和内存屏障。 - **并发容器**：如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等，用于高效并发访问。 - **同步工具类**：如ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等，用于控制并发访问。 6. **并发控制**： - **死锁**：两个或多个线程因争夺资源而互相等待对方释放已获取的资源，导致僵局。 - **锁顺序死锁**：特定情况下，多个线程按顺序获取锁可能导致死锁，如A锁B，B锁C，C锁A。 - **死锁避免与诊断**：通过预防策略（如银行家算法）和检测恢复机制来避免或处理死锁。 7. **线程调度器与时间分片**： - **ThreadScheduler**：操作系统内部的组件，负责线程调度，将CPU时间片分配给各个线程。 - **时间分片**：将CPU时间分割成多个时间段，轮流为每个线程分配执行。 8. **Nginx多进程模型**： - Nginx采用多进程模型，通过子进程处理并发请求，减少进程上下文切换带来的开销，提高并发性能。 9. **并发框架**： - **Fork/Join框架**：用于并行计算的框架，将大任务划分为小任务并行执行，再合并结果。 - **CopyOnWriteArrayList**：线程安全的ArrayList实现，避免了读多写少场景下的频繁数组拷贝。 - **AQS（AbstractQueuedSynchronizer）**：Java并发库中的低级同步器，提供了一些高级同步行为的基础接口。 10. **阻塞队列**： - 在并发编程中，用于在多线程环境中管理任务的队列，如BlockingQueue，可以控制线程的执行顺序和吞吐量。 以上知识点是Java高并发面试中常见且重要的讨论点，理解并掌握这些内容对于提升Java并发编程能力至关重要。