java高并发面试题

掌握核心要点，应对面试挑战

在java开发的面试中，高并发相关的问题是经常被问到的。下面为大家详细介绍一些常见的java高并发面试题。

线程安全问题

线程安全是高并发编程中非常重要的概念。当多个线程同时访问共享资源时，如果没有进行适当的同步控制，就可能会出现数据不一致等问题。例如，有一个计数器类，多个线程同时对其进行自增操作，如果没有进行同步，就会导致计数结果不准确。

在java中，可以使用synchronized关键字或者lock接口来实现线程同步。synchronized是java内置的同步机制，使用起来比较方便，例如：

java

public class counter {

private int count = 0;

public synchronized void increment() {

count++;

}

}

而lock接口则提供了更灵活的同步控制，例如reentrantlock。

线程池的使用

线程池是管理线程的一种有效方式。它可以避免频繁创建和销毁线程带来的性能开销。java中提供了executorservice接口来实现线程池。常见的线程池类型有fixedthreadpool、cachedthreadpool等。

例如，使用fixedthreadpool创建一个固定大小的线程池：

java

import java.util.concurrent.executorservice;

import java.util.concurrent.executors;

public class threadpoolexample {

public static void main(string[] args) {

executorservice executor = executors.newfixedthreadpool(5);

for (int i = 0; i < 10; i++) {

executor.submit(() -> {

system.out.println(thread.currentthread().getname());

});

}

executor.shutdown();

}

}

并发容器的应用

在高并发场景下，普通的容器（如arraylist、hashmap）是线程不安全的。java提供了一些并发容器，如concurrenthashmap、copyonwritearraylist等。

concurrenthashmap是线程安全的哈希表，它采用分段锁的机制，提高了并发性能。例如：

java

import java.util.concurrent.concurrenthashmap;

public class concurrenthashmapexample {

public static void main(string[] args) {

concurrenthashmap map = new concurrenthashmap<>();

map.put("key1", 1);

map.put("key2", 2);

system.out.println(map.get("key1"));

}

}

锁的优化策略

在高并发场景下，锁的使用可能会成为性能瓶颈。因此，需要对锁进行优化。常见的锁优化策略有锁粗化、锁消除等。

锁粗化是指将多个连续的加锁、解锁操作合并为一个更大范围的加锁、解锁操作，减少锁的竞争。例如：

java

public class lockcoarsening {

private static final object lock = new object();

public static void main(string[] args) {

synchronized (lock) {

// 操作1

}

synchronized (lock) {

// 操作2

}

// 优化后

synchronized (lock) {

// 操作1

// 操作2

}

}

}

cas机制

cas（compare and swap）是一种无锁算法，它通过比较内存中的值和预期值，如果相等则进行更新操作。java中的atomic包就是基于cas实现的。

例如，使用atomicinteger进行原子操作：

java

import java.util.concurrent.atomic.atomicinteger;

public class casexample {

private static atomicinteger atomicinteger = new atomicinteger(0);

public static void main(string[] args) {

atomicinteger.incrementandget();

system.out.println(atomicinteger.get());

}

}