【Java面试题总结 3】Java多线程篇（附答案），2024年最新蚂蚁金服测试开发面试题

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已于 2024-04-13 05:32:17 修改 · 1.1k 阅读

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#java #面试 #开发语言

于 2024-04-13 05:32:15 首次发布

5、代码分析

当一个线程在获取锁过程中，先判断state的值是否为0，如果是表示没有线程持有锁，就可以尝试获取锁。

当state的值不为0时，表示锁已经被一个线程占用了，这时会做一个判断current==getExclusiveOwnerThread()，这个方法返回的是当前持有锁的线程，这个判断是看当前持有锁的线程是不是自己，如果是自己，那么将state的值+1，表示重入返回即可。

十四、什么是锁消除和锁粗化？

1、锁消除

所消除就是虚拟机根据一个对象是否真正存在同步情况，若不存在同步情况，则对该对象的访问无需经过加锁解锁的操作。

比如StringBuffer的append方法，因为append方法需要判断对象是否被占用，而如果代码不存在锁竞争，那么这部分的性能消耗是无意义的。于是虚拟机在即时编译的时候就会将上面的代码进行优化，也就是锁消除。

@Override

public synchronized StringBuffer append(String str) {

toStringCache = null;

super.append(str);

return this;

}

从源码可以看出，append方法用了 synchronized关键字，它是线程安全的。但我们可能仅在线程内部把StringBuffer当做局部变量使用；StringBuffer仅在方法内作用域有效，不存在线程安全的问题，这时我们可以通过编译器将其优化，将锁消除，前提是Java必须运行在server模式，同时必须开启逃逸分析；

-server -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:+EliminateLocks

其中+DoEscapeAnalysis表示开启逃逸分析，+EliminateLocks表示锁消除。

public static String createStringBuffer(String str1, String str2) {

StringBuffer sBuf = new StringBuffer();

sBuf.append(str1);// append方法是同步操作

sBuf.append(str2);

return sBuf.toString();

}

逃逸分析：比如上面的代码，它要看sBuf是否可能逃出它的作用域？如果将sBuf作为方法的返回值进行返回，那么它在方法外部可能被当作一个全局对象使用，就有可能发生线程安全问题，这时就可以说sBuf这个对象发生逃逸了，因而不应将append操作的锁消除，但我们上面的代码没有发生锁逃逸，锁消除就可以带来一定的性能提升。

2、锁粗化

锁的请求、同步、释放都会消耗一定的系统资源，如果高频的锁请求反而不利于系统性能的优化，锁粗化就是把多次的锁请求合并成一个请求，扩大锁的范围，降低锁请求、同步、释放带来的性能损耗。

十五、跟 Synchronized 相比，可重入锁 ReentrantLock 其实现原理有什么不同？

1、都是可重入锁；

2、ReentrantLock内部是实现了Sync，Sync继承于AQS抽象类。Sync有两个实现，一个是公平锁，一个是非公平锁，通过构造函数定义。AQS中维护了一个state来计算重入次数，避免频繁的持有释放操作带来的线程问题。

3、ReentrantLock只能定义代码块，而Synchronized可以定义方法和代码块；

4、Synchronized是JVM的一个内部关键字，ReentrantLock是JDK1.5之后引入的一个API层面的互斥锁；

5、Synchronized实现自动的加锁、释放锁，ReentrantLock需要手动加锁和释放锁，中间可以暂停；

6、Synchronized由于引进了偏向锁和自旋锁，所以性能上和ReentrantLock差不多，但操作上方便很多，所以优先使用Synchronized。

十六、那么请谈谈 AQS 框架是怎么回事儿？

1、AQS是AbstractQueuedSynchronizer的缩写，它提供了一个FIFO队列，可以看成是一个实现同步锁的核心组件。

AQS是一个抽象类，主要通过继承的方式来使用，它本身没有实现任何的同步接口，仅仅是定义了同步状态的获取和释放的方法来提供自定义的同步组件。

2、AQS的两种功能：独占锁和共享锁

3、AQS的内部实现

AQS的实现依赖内部的同步队列，也就是FIFO的双向队列，如果当前线程竞争失败，那么AQS会把当前线程以及等待状态信息构造成一个Node加入到同步队列中，同时再阻塞该线程。当获取锁的线程释放锁以后，会从队列中唤醒一个阻塞的节点（线程）。

AQS队列内部维护的是一个FIFO的双向链表，这种结构的特点是每个数据结构都有两个指针，分别指向直接的后继节点和直接前驱节点。所以双向链表可以从任意一个节点开始很方便的范文前驱和后继节点。每个Node其实是由线程封装，当线程争抢锁失败后会封装成Node加入到AQS队列中。

十七、AQS 对资源的共享方式？

AQS定义两种资源共享方式

Exclusive（独占）：只有一个线程能执行，如ReentrantLock。又可分为公平锁和非公平锁：
公平锁：按照线程在队列中的排队顺序，先到者先拿到锁
非公平锁：当线程要获取锁时，无视队列顺序直接去抢锁，谁抢到就是谁的
Share（共享）：多个线程可同时执行，如Semaphore/CountDownLatch。Semaphore、CountDownLatch、 CyclicBarrier、ReadWriteLock 我们都会在后面讲到。