Java后端面试闲聊(一)(JUC,JMM可见性)(volatile)

本文深入探讨了Java中的volatile关键字,它提供了轻量级的同步机制,确保了变量的可见性但不保证原子性。通过Java内存模型(JMM)的规则,volatile确保线程间通信的可见性。示例代码展示了volatile如何实现可见性,但不能保证原子性。了解这些特性对于Java高并发编程至关重要。

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JUC多线程及高并发

1.什么是volatile?
volatile是Java虚拟机提供的轻量级同步机制,有三大特性(必背),保证可见性;不保证原子性,禁止指令重排!
JVM(Java虚拟机)
JMM(Java内存模型)(接触高并发需要明白)
JMM是一种不存在的抽象概念,是一种习惯,规范,定义了程序中的各个变量的访问方式。
JMM关于同步的规定:
①线程解锁前,必须把共享变量的值刷新回主内存;
②线程加锁前,必须读取主内存的最新值到自己的工作内存(各自线程中的工作内存);
③加锁解锁是同一把锁。
线程对变量的操作必须是在工作内存中,首先要将变量从主内存拷贝到自己的工作内存空间,然后对变量进行操作,操作完成后再将变量写回主内存中。
不同线程中的工作内存无法进行访问,线程之间的通信必须通过主内存来完成。
当线程中的共享变量传输到主内存时,其他线程需要同时知道变量已经修改,这就依靠JMM做到的可见性。

//可见性
class MyData{
	volatile int number = 0;
	public void addT060(){
		this.number = 60;
	}
}
//验证volatile可见性
//例如int number = 0;number变量之前根本没有加volatilea关键字修饰
public class VolatileDemo{
	public static void main(String[] args){
		Mydata mydata =  new MyData();
		new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t come in");
		//暂停一会线程
		try{TimeUnit.SECONDS.sleep(3);}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}
		MyData.addT060();
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t update number value:"+
		myData.number)
		},"AAA").start();
		while(myData.number==0){
			//main线程一直在这里等待循环,直到number不再等于0
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName+
		"\t mission is over,main get number value:"+myData.number);
	}
}

JMM有可见性,原子性,有序性,VolatileDemo代码演示可见性+原子性代码

<think>嗯,用户这次的问题是关于如何深入学习Java后端开发的具体方向。从对话历史看,用户之前询问过大厂面试题,现在转向了更专业的技术提升路径,说明ta可能正在为进阶或跳槽做准备。用户特别提到了并发编程、JVM调优和微服务架构三个方向,这些都是Java后端的高阶技能。用户提供的四个引用很有价值。引用[1]强调《深入理解Java虚拟机》的重要性,引用[2]提到way2j.com的实战资源,引用[3]涉及Netty框架,引用[4]则展示了完整的学习路线图。这些都需要整合到回答中。 对于并发编程方向,用户需要理解JUC包的核心组件。除了理论,更要通过线程池调优、锁优化等实战来深化。引用[4]提到的"高并发订单系统"案例就很典型,可以推荐用户模拟实现。JVM调优部分必须结合引用[1]推荐的书籍,但要注意提醒用户不能死读书——比如用VisualVM分析堆转储文件才是关键。 微服务架构方面,用户容易陷入框架集成的误区。应该强调SpringCloud Alibaba的深度使用而非广度,比如用Sentinel实现熔断时,要理解其滑动窗口算法的底层原理。引用[4]的K8s部署建议也很实用,但需要补充服务网格等进阶内容。三个方向的学习路径都要突出"理论-工具-实战"的闭环。比如JVM调优部分,从书籍理论到MAT工具使用,再到模拟FullGC的实战案例。用户可能忽略的是工程化能力,所以最后要补充DevOps和监控系统设计的内容。 相关问题设计需要呼应学习路径:并发编程的难点(如锁升级)、JVM调优的常见陷阱(如误判FullGC)、微服务的特殊场景(如分布式事务补偿机制)。这些问题既能检验用户理解深度,也是大厂常见面试题。</think>要深入学习Java后端开发的特定领域,需结合系统化学习路径和实战训练。以下是针对三个核心方向的进阶指南,整合了站内引用资源的关键建议: --- ### **、并发编程方向** 1. **底层原理** - 掌握JMM内存模型(可见性、有序性、原子性)与`volatile`、`synchronized`机制 - 深入分析`java.util.concurrent`包源码:线程池(`ThreadPoolExecutor`)、锁(`ReentrantLock`)、并发容器(`ConcurrentHashMap`) - **实战推荐**:实现高并发订单系统,解决超卖问题[^4] 2. **高阶技能** - 锁优化:锁消除、锁粗化、偏向锁、CAS无锁化 - 异步编程:`CompletableFuture`与响应式编程(Reactor) - **工具**:使用`Arthas`在线诊断线程阻塞问题 --- ### **二、JVM调优方向** 1. **核心知识体系** | 模块 | 关键内容 | 工具 | |---------------|-----------------------------------|--------------------------| | 内存结构 | 堆/栈/方法区布局、对象分配流程 | JConsole, VisualVM | | GC机制 | G1/ZGC原理、Stop-The-World解决 | GC日志分析工具 | | 字节码 | 类加载机制、字节码指令优化 | Javap, ASM框架 | 2. **调优实战路径** - 必读《深入理解Java虚拟机》并动手实践[^1]: ```java // 模拟内存溢出场景 public class OOMDemo { public static void main(String[] args) { List<byte[]> list = new ArrayList<>(); while(true) list.add(new byte[1024*1024]); } } ``` - 使用`jmap`+`MAT`分析堆转储文件定位内存泄漏 - 设计JVM参数模板:`-Xms4g -Xmx4g -XX:+UseG1GC` --- ### **三、微服务架构方向** 1. **技术栈深度构建** - **核心框架**:Spring Cloud Alibaba(Nacos+Sentinel+Seata) - **通信层**:Netty实现高性能RPC(参考引用[^3]) - **云原生**:Kubernetes部署与Service Mesh(Istio) 2. **架构设计实战** - 实现电商系统的微服务化: ```mermaid graph LR A[网关] --> B[商品服务] A --> C[订单服务] A --> D[支付服务] C --> E[分布式事务] ``` - 关键挑战解决: - 熔断降级:Sentinel配置QPS阈值 - 分布式事务:Seata的AT模式 - 链路追踪:SkyWalking埋点 --- ### **四、进阶学习资源** 1. **专项训练平台** - 访问[way2j.com](https://way2j.com)获取: - Shiro安全实战项目 - 亿级流量架构设计案例 - Java真实大厂面试题库[^2] 2. **能力跃迁路线** ```mermaid timeline title Java后端进阶路线 2024-Q3 : JUC与JVM调优 2024-Q4 : 微服务架构设计 2025-Q1 : 云原生与K8s深度集成 2025-Q2 : DDD领域驱动实战 ``` --- ### **五、工程化能力培养** 1. 搭建CI/CD流水线(Jenkins+GitLab) 2. 容器化部署:Docker镜像优化技巧 3. 性能压测:JMeter全链路压测方案 4. 安全防护:OWASP漏洞防护实战[^4] > **关键提醒**:每个方向需完成至少1个生产级项目,例如: > - 用Netty实现IM即时通讯系统[^3] > - 设计支持10万QPS的秒杀架构 > - 将单体应用重构为微服务集群 ---
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