Java面試問題及答案

　　1)Java 中能創(chuàng)建 volatile 數(shù)組嗎?

　　能，Java 中可以創(chuàng)建 volatile 類型數(shù)組，不過只是一個(gè)指向數(shù)組的引用，而不是整個(gè)數(shù)組。我的意思是，如果改變引用指向的數(shù)組，將會(huì)受到 volatile 的保護(hù)，但是如果多個(gè)線程同時(shí)改變數(shù)組的元素，volatile 標(biāo)示符就不能起到之前的保護(hù)作用了。

　　2)volatile 能使得一個(gè)非原子操作變成原子操作嗎?

　　一個(gè)典型的例子是在類中有一個(gè) long 類型的成員變量。如果你知道該成員變量會(huì)被多個(gè)線程訪問，如計(jì)數(shù)器、價(jià)格等，你最好是將其設(shè)置為 volatile。為什么?因?yàn)?Java 中讀取 long 類型變量不是原子的，需要分成兩步，如果一個(gè)線程正在修改該 long 變量的值，另一個(gè)線程可能只能看到該值的一半(前 32 位)。但是對(duì)一個(gè) volatile 型的 long 或 double 變量的讀寫是原子。

　　3)volatile 修飾符的有過什么實(shí)踐?

　　一種實(shí)踐是用 volatile 修飾 long 和 double 變量，使其能按原子類型來讀寫。double 和 long 都是64位寬，因此對(duì)這兩種類型的讀是分為兩部分的，第一次讀取第一個(gè) 32 位，然后再讀剩下的 32 位，這個(gè)過程不是原子的，但 Java 中 volatile 型的 long 或 double 變量的讀寫是原子的。volatile 修復(fù)符的另一個(gè)作用是提供內(nèi)存屏障(memory barrier)，例如在分布式框架中的應(yīng)用。簡單的說，就是當(dāng)你寫一個(gè) volatile 變量之前，Java 內(nèi)存模型會(huì)插入一個(gè)寫屏障(write barrier)，讀一個(gè) volatile 變量之前，會(huì)插入一個(gè)讀屏障(read barrier)。意思就是說，在你寫一個(gè) volatile 域時(shí)，能保證任何線程都能看到你寫的值，同時(shí)，在寫之前，也能保證任何數(shù)值的更新對(duì)所有線程是可見的，因?yàn)閮?nèi)存屏障會(huì)將其他所有寫的值更新到緩存。

　　4)volatile 類型變量提供什么保證?

　　volatile 變量提供順序和可見性保證，例如，JVM 或者 JIT為了獲得更好的性能會(huì)對(duì)語句重排序，但是 volatile 類型變量即使在沒有同步塊的情況下賦值也不會(huì)與其他語句重排序。 volatile 提供 happens-before 的保證，確保一個(gè)線程的修改能對(duì)其他線程是可見的。某些情況下，volatile 還能提供原子性，如讀 64 位數(shù)據(jù)類型，像 long 和 double 都不是原子的，但 volatile 類型的 double 和 long 就是原子的。

　　5) 10 個(gè)線程和 2 個(gè)線程的同步代碼，哪個(gè)更容易寫?

　　從寫代碼的角度來說，兩者的復(fù)雜度是相同的，因?yàn)橥�步代碼與線程數(shù)量是相互獨(dú)立的。但是同步策略的選擇依賴于線程的數(shù)量，因?yàn)樵蕉嗟木�程意味著更大的競爭，所以你需要利用同步技術(shù)，如鎖分離，這要求更復(fù)雜的代碼和專業(yè)知識(shí)。

　　6)你是如何調(diào)用 wait()方法的?使用 if 塊還是循環(huán)?為什么?

　　wait() 方法應(yīng)該在循環(huán)調(diào)用，因?yàn)楫?dāng)線程獲取到 CPU 開始執(zhí)行的時(shí)候，其他條件可能還沒有滿足，所以在處理前，循環(huán)檢測(cè)條件是否滿足會(huì)更好。下面是一段標(biāo)準(zhǔn)的使用 wait 和 notify 方法的代碼：

　　// The standard idiom for using the wait method

　　synchronized (obj) {

　　while (condition does not hold)

　　obj.wait(); // (Releases lock, and reacquires on wakeup)

　　... // Perform action appropriate to condition

　　}

　　參見 Effective Java 第 69 條，獲取更多關(guān)于為什么應(yīng)該在循環(huán)中來調(diào)用 wait 方法的內(nèi)容。

　　7)什么是多線程環(huán)境下的偽共享(false sharing)?

　　偽共享是多線程系統(tǒng)(每個(gè)處理器有自己的局部緩存)中一個(gè)眾所周知的性能問題。偽共享發(fā)生在不同處理器的上的線程對(duì)變量的修改依賴于相同的緩存行，如下圖所示：