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原创 java面试-0324-synchronized怎么保证三性、可重入？

synchronized 使用监视器锁（monitor）实现互斥，同一时刻只有一个线程能持有锁并执行同步块/方法。进入/退出同步块时，JVM 插入内存屏障（隐含 Load 和 Store 屏障），禁止同步块内指令与外部重排序。进入 synchronized 块时，先清空工作内存中共享变量的值，使用共享变量时需要从主内存中重新读取最新值。synchronized锁对象有个计数器，线程获取锁后+1计数，线程执行完毕后-1，直到清零释放锁。其他线程尝试获取锁时会阻塞，等待锁释放后竞争锁，防止操作交错。

原创 java面试-0323-synchronized关键字√方法和代码块锁对象区别？同步代码、静态同步方法原理？

都是基于监视器Monitor实现，线程执行同步代码块前会尝试获取监视器monitor，失败则阻塞等待锁释放，持有锁的线程休眠或阻塞时，其他线程需等待，除非异常触发锁释放。同步代码块原理：编译后产生字节码指令monitorenter和monitorexit，插入到同步代码块的开始位置、方法结束处和异常处。同步代码块synchronized (实例对象/this/xxx.class) {} 锁对象是实例对象/Class对象。非公平锁、悲观锁、可重入锁、互斥锁、保证原子性、可见性、有序性。

原创 java面试-0321-volatile原理√

当处理器发现本地缓存失效后，就会从内存中重读该变量数据，即可以获取当前最新值（一次读取64字节缓存行）相当于一个内存屏障（一组处理指令），用来实现对内存操作的顺序限制。第一个操作是volatile读时，不管第二操作是什么，都不能重排序，确保 volatile 读之后的操作不会被编译器重排序到 volatile 读之前。第二个操作是volatile写时，不管第一操作是什么，都不能重排序，确保 volatile 写之前的操作不会被编译器重排序到 volatile 写之后。

原创 java面试-0322-volatile与atomic变量区别？

volatile不能保证原子性。atomic变量可以保证原子性。

原创 java面试-0320-volatile特性？怎么保证？场景？√

非阻塞性：依赖内存屏障而非锁，避免线程阻塞和上下文切换，性能优于synchronized。可见性：写操作刷新到主内存，读操作加载最新值（遵循 Happens-Before 规则）单例双重检查禁止重排序：修饰单例实例，禁止初始化时的指令重排序，确保线程安全。不保证复合操作的原子性（如 i++），需结合锁或原子类使用。有序性：通过内存屏障禁止volatile变量读/写重排序。多线程环境下的单次读写。状态标记位：如布尔变量停止线程。

原创 java面试-0319-as-if-serial了解吗？单线程的程序一定是顺序的吗？

单线程程序可能发生指令重排，但 as-if-serial 保证~保证单线程情况下指令重排序后内存可见性问题和一致性问题。

原创 java面试-0318-happens-before理解

线程终止(Thread Termination Rule)线程内操作 happens-before Thread.join()/isAlive() 检测。传递性(Transitivity) A happens-before B，B happens-before C，那么A happens-before C。线程启动(Thread Start Rule)Thread.start() happens-before 线程内操作。如果操作A happens-before 操作B，则A的结果对B可见。

原创 java面试-0317-指令重排？

JMM 通过 Happens-Before 规则和同步机制控制重排序，确保多线程情况下指令重排序后内存可见性和一致性。为了提高性能，从源码到最终实际执行的指令序列经历3种重排序，有内存可见性问题和一致性问题。多级缓存和写缓冲导致读写操作在不同线程间看似乱序。编译器在不改变单线程语义下重排指令。CPU利用多核和流水线重排指令。

原创 java面试-0316-JMM内存模型（Java Memory Model）概念？为什么线程要用自己的内存？

用来定义多线程中变量的访问规则的抽象模型，用来解决变量的可见性、有序性和原子性问题，确保线程安全。每条线程都有私有的本地内存，存储共享变量的副本，线程间无法访问彼此本地内存。指令重排：本地内存允许 CPU 和编译器优化指令顺序，提高性能。并发性能：避免多线程竞争主内存，减少同步开销和线程安全问题。读取时若本地副本过时，从主内存加载最新值。性能优化：本地内存速度快，提升执行效率。共享变量修改后通过同步机制刷新到主内存。线程读写共享变量时操作本地内存。共享变量存储在主内存中。

原创 java面试-0315-父子线程怎么共享数据？原理？

Thread初始化时检查父线程的inheritableThreadLocals，若不为空，调用createInheritedMap复制到子线程的 inheritableThreadLocals。用InheritableThreadLocal。子线程创建时，复制父线程的 inheritableThreadLocals（ThreadLocalMap）到子线程。Thread t = new Thread() {//子线程。

原创 java面试-0314-ThreadLocalMap为什么key设计成弱引用？内存泄露问题及解决方案？

保证ThreadLocal没有强引用时回收（ThreadLocalMap里面Entry的）key，ThreadLocal执行set、get、remove时会将key为null的Entry进行清理。通过 expungeStaleEntry 或 cleanSomeSlots。线程存活（如线程池），ThreadLocal回收后，Entry的value强引用未清理，导致内存泄漏或数据污染 (下次访问时值不变)使用后在finally 块中调用 remove() 清理 Entry。

原创 java面试-0313-ThreadLocalMap怎么解决Hash冲突？如何计算hash？扩容机制？

触发：元素数 ≥ 阈值（table.length * 2/3）时，调用 rehash() 清理过期 Entry，若仍超阈值（threshold - threshold/4），触发 resize()：创建2倍容量新数组，遍历旧数组，重新计算哈希值（开放定址法），插入新数组，清理过期 Entry。哈希值从0每次递增 0x61c88647（斐波那契散列增量，基于黄金分割约1.618），确保哈希分布均匀，减少冲突。

原创 java面试-0312-ThreadLocal理解？场景？原理？

ThreadLocal通过（静态内部类）ThreadLocalMap实现线程间的数据隔离，ThreadLocalMap存储在Thread的threadLocals字段中。用户信息上下文：控制层拦截请求的 token 并解析用户信息（如 UserContext）存入ThreadLocal，方便在其他层访问。事务管理：存储事务上下文（如 Spring @Transactional），确保线程内事务在同一个线程中传播和一致性。数据库连接：维护线程独享的 Connection（如 JDBC），避免线程间冲突。

原创 java面试-0311-java中线程通信方式？

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等并发工具类。Thread.join、interrupt()和isInterrupted()

原创 java面试-0309-并发编程三要素？

原子性：一个操作或一组操作要么全部执行成功，要么完全不执行，不会被其他线程干扰。可见性：一个线程对共享变量的修改，其他线程能立即知道。有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

原创 java面试-0310-线程安全概念？原因？如何保证线程安全？线程同步实现方式？

线程同步：互斥同步：synchronized、ReentrantLock、ReadWriteLock、协作同步：Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier、Condition，适合多线程修改共享数据，但可能有性能开销。并发工具类：CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、Fork/Join框架等工具类。线程局部变量（ThreadLocal）：为每个线程提供独立变量副本，避免竞争，适合线程隔离数据（如会话状态）

原创 0307-java线程上下文切换概念？

操作系统在多个线程之间切换执行时，保存当前线程的执行状态并恢复另一个线程的执行状态的过程。

原创 java面试-0308-守护/用户线程区别？

区别：程序运行完毕，JVM会等待用户线程完成后关闭，但不会等待守护线程完成，因此守护线程中不能用finally确保关闭或清理资源。Daemon：运行在后台为前台线程服务。如垃圾回收线程、守护线程的子线程。User：运行在前台执行具体任务，如main线程。

原创 java面试-java线程状态及转换？

runnnable：运行状态，java将操作系统的就绪和运行两种状态统称为运行中。waiting：等待状态，线程等待其他线程通知或者中断。time_waiting：超时等待状态，在指定时间返回。terminated：终止状态，线程执行完毕。blocked：阻塞状态，线程阻塞与锁。new：初始状态，线程被创建。

原创 java面试-0305-java线程调度方法？sleep()和wait()区别？

wait()：阻塞挂起当前线程，直到其他线程调用motify/notifyAll或者线程的interrupt()方法，抛出InterruptedException异常才返回。interrupt()：中断线程并设置中断标志为true，使wait、join、sleep抛出InterruptedException，不停止线程。notify()/notifyAll()：随机唤醒一个/唤醒所有在共享变量上调用wait系列方法后被挂起的线程。interrupted()：检测线程中断，清除中断标志位。

原创 java面试-0304-线程运行时异常会怎么样？主线程能捕获子线程异常吗？

主线程可用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandler())捕获子线程异常。用ExecutorService 的 submit 方法运行任务，Future.get() 捕获子线程的异常。如果线程在终止前未正确清理资源（如文件句柄、数据库连接），可能导致资源泄漏。如果异常没有捕获，线程会停止执行并释放持有的对象监视器。

原创 java面试-0303-java停止线程方法？

使用volatile布尔变量作为标志位/interrupt方法中断线程。在线程的run方法中while检查标志位\中断状态。Thread.currentThread().isInterrupted()) {//响应中断。// 线程被中断时的清理代码。// 线程结束前的清理代码。

原创 java面试-0302-创建线程方式？run和start方法区别？调用2次start会怎么样

JVM 检测到线程状态不是New（threadStatus!= 0），抛出IllegalThreadStateException，线程不会再次启动。System.out.println("结果 " + futureTask.get());//调用后会阻塞主进程的继续往下执行。继承Thread并重写run方法；实现Runnable接口并实现run方法；start方法使线程进入就绪状态并在得到CPU时间后执行run方法；run方法普通方法调用，不会创建新线程。通过线程池（ExecutorService）

原创 java面试-0301-并发/并行/串行、进程/线程区别？

线程：CPU 调度的最小单位，进程内的执行单元，共享进程资源（内存、文件句柄），但有独立栈、程序计数器和寄存器。进程：程序运行和资源分配的基本单位，拥有独立虚拟地址空间、内存、文件句柄等，进程间通过管道、消息队列通信。并发：多个任务在同一时间段交替执行，通过时间片轮转或任务切换，看似同时进行，强调逻辑同时性。并行：多个任务在同一时刻同时执行，依赖多核 CPU 或多机器，强调物理同时性。串行：任务顺序执行，无交叠或同时进行。

原创 java面试-0220-HashSet、LinkedHashSet、TreeSet实现？和ArrayList区别？

键可为 null，线程不安全，查询 O(1)。基于 TreeMap（红黑树），按自然顺序（Comparable）或 Comparator 排序，不重复。基于 HashMap（键存元素，值固定为 Object），无序、不重复。基于动态数组，元素有序（按插入顺序），允许重复和 null 值。基于 LinkedHashMap，维护双向链表，有序，不重复。按索引访问，线程不安全。查询 O(1)，插入/删除 O(n)，键不可为 null，线程不安全，查询 O(log n).键可为 null，线程不安全。

原创 java面试-0219-ConcurrentHashMap为什么比Hashtable效率高/区别？

ConcurrentHashMap (JDK8)：链表超8转为红黑树，查询 O(log n)，适合高冲突场景。ConcurrentHashMap：用CAS + synchronized锁单桶，锁粒度小，并发度高。Hashtable：synchronized 锁定整个 Map。ConcurrentHashMap：无锁读，volatile保证可见性，并发度高。Hashtable：扩容锁整个Map，阻塞所有操作。Hashtable：读操作锁整个Map，并发度低。Hashtable：仅链表，查询 O(n)。

原创 java面试-0218-jdk8中ConcurrentHashMap实现？put/get方法执行过程？怎么保证可见性？

CAS用于无锁更新（如数组初始化或桶头节点替换），若失败或涉及复杂操作（如链表插入、红黑树调整）则synchronized 锁定单个桶，锁粒度更小，保证原子性和线程安全。1.计算哈希值（高低16位异或，& 0x7fffffff 确保正数），定位桶索引(table.length - 1) & hash。2.如果数组未初始化，通过CAS初始化，如果桶为空，通过CAS插入新节点。否则synchronized锁桶，链表插入（key 相同覆盖，否则尾插）或红黑树操作。计算哈希值，定位桶索引。

原创 java面试-0217-jdk7中ConcurrentHashMap实现？put/get方法执行过程？

Segment 是 ReentrantLock，管理一个 HashEntry 数组，HashEntry用于存储键值对。线程安全：分段锁（默认 16 个 Segment），操作只锁住对应 Segment，允许不同 Segment 并发操作。遍历链表，key 相同则更新 value（volatile 确保可见性），否则头插法插入新节点。无锁读取，volatile（HashEntry 的 value 和 next）保证可见性。遍历链表，比较哈希值和 key（equals），返回 value 或 null。

原创 java面试-0216-HashMap和LinkedHashMap、TreeMap、HashTable√、ConcurrentHashMap区别？

键不可为 null，基于 Node 数组 + 链表/红黑树（链表超 8 转为红黑树），高并发性能优于Hashtable。线程安全，JDK 7 用分段锁（Segment），JDK 8 用 CAS + synchronized（锁单桶）。继承 HashMap，维护双向链表，记录插入顺序或访问顺序（accessOrder=true）。键不可为 null，默认容量 11，扩容 2 倍 + 1，锁粒度大，性能较低。键可为 null，线程不安全，默认容量 16，扩容 2 倍。

原创 java面试-0215-HashMap有序吗？Comparable和Comparator区别？集合如何排序？

List： Collections.sort(list)（需元素实现 Comparable）或 Collections.sort(list, comparator)（自定义 Comparator）Map：TreeMap 按键自动排序（基于 Comparable 或构造时传入 Comparator）Set：TreeSet 自动排序（基于 Comparable 或构造时传入 Comparator）独立类实现，compare(T o1, T o2) 方法比较两个对象。灵活定义外部排序规则，无需修改原类。

原创 java面试-0214-HashMap在jdk1.8的优化？为什么？

JDK 1.8 利用数组长度为 2 的幂次方特性，通过简单的位运算（hash & oldCapacity）确定节点的新索引（保持不变或原索引加旧数组长度），结合高低位链表分离机制批量转移节点，大幅提高扩容效率。JDK 1.8 改为尾插法，插入节点时追加到链表尾部，扩容时保持链表顺序，避免环形链表问题，提高多线程环境下的稳定性和扩容效率。JDK 1.8 优化为仅 1 次移位和 1 次异或（高 16 位与低 16 位异或），在保持低冲突率的同时降低计算开销，提高散列效率。

原创 操作系统的概念和作用

原创 java面试-0212-hashMap解决哈希冲突的方法？解决hash冲突的常用方法？hash冲突后，将元素放到链表头还是尾√/HashMap为什么不是线程安全的？

因为多线程哈希冲突时没加锁，计算出来的位置可能被其他线程的put覆盖，正常应该形成链表；在扩容过程中，线程 1 正在转移节点到新数组，线程 2 同时执行 put 操作，可能将新元素插入到旧数组或新数组，导致部分元素未被正确转移，最终丢失。线程1执行put时，因为元素个数超出阈值而导致出现扩容，扩容期间线程1被挂起，此时线程2执行get可能为null，因为元素还没有迁移完成。链地址法，哈希冲突时使用链表将冲突的元素串起来(HashMap)，链表过长时转为红黑树。再哈希法：哈希冲突时使用另外一种哈希算法。

原创 java面试-0211-HashMap初始容量计算？扩容触发条件？容量为什么是2的幂次方？扩容机制？扩容后的位置计算？为什么负载因子是0.75？

充分利用数组空间，减少hash冲突，如果length不是2的次幂，比如15，length–1=14，二进制为1110，h与操作最后一位都为0，0001，0011，0101，1001，1011，0111，1101这几个位置不能存放元素了，此时数组可用位置变少。初始容量默认16，范围：16-2^30，可指定，太大浪费内存，太小可能因扩容性能下降，因为扩容时要创建2倍容量数组并插入元素。太低，hash冲突减少，查找快，但频繁扩容增加 rehashing 开销，浪费空间。扩容时无需重新计算哈希值，~

原创 java面试-0209-HashMap实现原理？put/get方法执行过程？

jdk1.8HashMap的底层数据结构是Node数组+链表+红黑树​向HashMap添加键值对时，步骤如下获取元素时用哈希函数计算键key的哈希值，通过(n - 1) & hash计算数组下标，判断内部数组对应下标数据的key与key是否相等，是则直接返回，否则，判断节点是否为树节点，是则查找红黑树直到找到key相等的，否则遍历链表查找key相等的值，没有则返回null

原创 java面试-0210-HashMap怎么判断key相等？怎么计算hash、设计原因？为什么是亦或而不是与？数组位置？不用hashCode方法直接计算数组位置？经典计算hash的方法？

使数据分布更均匀，减少hash冲突，hashCode的高位参与运算增加低位的随机性。0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16) key的hashCode低16位与高16位异或。数字分析法：取key的某些数字（如十位）选择分布均匀的部分作为哈希值。哈希值是否相等（key.hash==），key引用相等（key==），或者key的equals相等。key.hashCode() 返回 int（-2³¹ ~ 2³¹-1），可能为负数或超出数组范围。

原创 java面试-0213-HashMap为什么不用二叉树或者平衡树呢？为什么链表要转红黑树/不直接用红黑树？链表转换为红黑树阈值是8？红黑树转链表阈值是6？

红黑树节点的大小大概是链表节点的两倍，（因包含左右子节点、父节点和颜色字段），且维护开销较高（需旋转和调整颜色）。基于统计分析和性能测试选择的折中点。负载因子0.75时，服从泊松分布，当单个桶内的元素达到8个的概率小于千万分之一，红黑树将查询从 O(n) 优化为 O(log n)如果插入的数据是有序的，普通二叉搜索树会退化为链表，查询、插入和删除操作复杂度从 O(log n) 退化为 O(n)。平衡二叉树（如AVL树）在插入和删除时要多次旋转和更新平衡因子，而红黑树只需较少的旋转和调整颜色。

原创 java面试-0208-java中的CopyOnWriteArrayList？

写操作在复制数组上执行，再将原数组的引用指向新数组。内存占用大，性能开销大。读写不竞争，适合读多写少。

原创 java面试-0207-List怎么序列化？为什么用transient修饰数组？

通过ObjectOutputStream和ObjectInputStream的readObject、writeObject方法或者json。用transient修饰存储元素的elementData数组，避免序列化多余null值。

原创 java面试-0206-ArrayList扩容机制？和LinkedList区别？

ArrayList查找快(数组索引：偏移量查找O(1))，增删慢(扩容可能需要复制数组和移动元素O(n))，适合末尾添加、随机访问场景，LinkedList查找慢(移动指针从头或从尾遍历O(n))、增删快(改变前后驱节点指向O(1))，适合中间插入删除，顺序访问场景。ArrayList基于数组，内部使用 Object[] 存储元素，内存空间连续，可能存在空闲空间，存在一定空间浪费。ArrayList支持随机访问，通过下标获取元素，实现了RandomAccess接口，LinkedList不支持，没有实现。