02-并发编程面试题

对应原始资料：12-BAT/08-并发编程篇、07-常见集合篇

一、线程基础

Q1：创建线程的方式

继承 Thread、实现 Runnable、实现 Callable（有返回值 + FutureTask）、线程池。

Q2：start 和 run 区别

• start() 启动新线程并自动调 run。
• 直接调 run() 是普通方法调用，不开新线程。

Q3：线程状态（6 种）

NEW → RUNNABLE → (BLOCKED / WAITING / TIMED_WAITING) → TERMINATED。

Q4：sleep vs wait

	sleep	wait
所属	Thread	Object
释放锁	否	是
使用位置	任意	synchronized 块内
唤醒	时间到	notify/notifyAll

二、synchronized

Q5：synchronized 用法和锁对象

• 修饰实例方法：锁 this。
• 修饰静态方法：锁 Class 对象。
• 同步代码块：锁指定对象。

Q6：synchronized 底层原理

• 代码块：monitorenter / monitorexit 字节码指令。
• 方法：ACC_SYNCHRONIZED 标志。
• 锁升级（JDK 6+）：无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁。
  • 偏向锁：单线程访问，CAS 设线程 ID。
  • 轻量级锁：多线程交替，自旋。
  • 重量级锁：竞争激烈，OS 互斥量。

三、volatile

Q7：volatile 两个作用

1. 可见性：写后立即刷主存，读从主存读。
2. 禁止指令重排：内存屏障。

• 不保证原子性（i++ 仍线程不安全）。

Q8：单例为什么要 volatile

new 不是原子，分三步：① 分配内存 ② 初始化 ③ 赋值。若重排成 ①③②，其他线程可能拿到未初始化对象。volatile 禁止重排。

四、CAS 与 AQS

Q9：CAS 原理

Compare And Swap：比较并交换。

预期值 == 内存值 ? 把内存设为新值 : 失败重试

底层 Unsafe.compareAndSwap，CPU cmpxchg 指令保证原子。

• ABA 问题：用 AtomicStampedReference（版本号）。

Q10：AQS（AbstractQueuedSynchronizer）

• ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch 的底层框架。
• 核心：state（同步状态）+ CLH 双向队列。
• 独占模式 / 共享模式。

五、ReentrantLock vs synchronized

维度	synchronized	ReentrantLock
释放	自动	手动 unlock（finally）
中断	不可中断	lockInterruptibly()
超时	不支持	tryLock(timeout)
公平	非公平	可选公平
条件	一个 wait set	多个 Condition

六、线程池

Q11：ThreadPoolExecutor 七参数与执行流程

详见 02-Java进阶/05。 核心线程 → 队列 → 非核心线程 → 拒绝策略。

Q12：为什么不推荐 Executors

• newFixedThreadPool / newSingleThreadExecutor：队列 LinkedBlockingQueue 无界，易 OOM。
• newCachedThreadPool：max 是 Integer.MAX_VALUE，线程数无限，易 OOM。
• 用 ThreadPoolExecutor 显式指定参数。

Q13：核心线程数设置

• CPU 密集：N + 1。
• IO 密集：2N 或更多。

七、并发工具

Q14：CountDownLatch vs CyclicBarrier

• CountDownLatch：一次性，等待 N 个完成（主线程等待子任务）。
• CyclicBarrier：可重置，N 个线程互相等待到齐。

Q15：Semaphore

信号量，控制同时访问的线程数（限流）。

Q16：ThreadLocal

• 线程私有变量副本。
• 底层：ThreadLocalMap（key 是 ThreadLocal 弱引用）。
• 内存泄漏：value 是强引用，线程不结束不释放；用完 remove()。

八、JUC 集合

Q17：HashMap 多线程下问题

• JDK 7：扩容采用头插法，可能死循环。
• JDK 8：尾插法不死循环，但仍可能丢数据。
• 并发用 ConcurrentHashMap。

Q18：ConcurrentHashMap 实现

• JDK 7：分段锁 Segment（16 段）。
• JDK 8：数组 + 链表/红黑树 + CAS + synchronized（锁桶头节点）。

Q19：CopyOnWriteArrayList

写时复制：写时加锁复制出新数组，读不加锁。适合读多写少。

九、死锁

Q20：死锁四条件

互斥、请求保持、不剥夺、循环等待。

Q21：如何避免

固定锁顺序、tryLock 超时、减小锁粒度。

Q22：怎么排查

• jstack <pid> 查线程堆栈，找 "Found one Java-level deadlock"。
• arthas thread -b 查阻塞。

十、原子类

类	用途
AtomicInteger/Long	基本类型原子
AtomicReference	引用类型
AtomicStampedReference	带版本号（ABA）
LongAdder	高并发计数（分段累加）

高频考点速记

• synchronized 锁升级：偏向 → 轻量 → 重量。
• volatile：可见性 + 禁止重排，不保证原子。
• CAS：比较交换，ABA 用版本号。
• AQS = state + CLH 队列。
• 线程池流程：核心 → 队列 → 非核心 → 拒绝。
• ConcurrentHashMap JDK 8 锁桶头节点。