【面试突击】并发编程、线程池面试实战

欢迎关注公众号(通过文章导读关注:【11来了】),及时收到 AI 前沿项目工具及新技术的推送!

在我后台回复 「资料」 可领取编程高频电子书

在我后台回复「面试」可领取硬核面试笔记

前言

最近在更新面试突击专栏,我把每一篇将字数都尽量控制在 2000 字以内,可能在文章里边写的没有那么细致,主要是提供一些 问题 以及 回答的思路 ,以及 面试中可能忽略的漏洞 ,所以在看完文章之后,如果自己简历中有这方面的内容的话,一定要认真去整理一份自己的回答,并且多查阅相关资料,如果看的文章少,就会导致学习到的内容太片面

并发编程

面试官为什么都喜欢问并发编程的问题?

如果面试的大一点的公司,用户量上来之后,那么并发包下的东西还是很容易会用到的,并且写代码时,如果对并发安全不算了解,那可能写完的代码存在许多并发上的问题,可能测试的时候没问题,到生产环境中造成严重后果!

我之前面试过唯品会,唯品会的面试官给我的印象就是很在乎你的基础,无论是并发、JVM、MySQL、Redis 原理,还是项目中使用到的技术,都会问你底层原理,我面试之后也问面试官了,为什么偏向于去问这么多技术的底层原理,面试官给的回答是因为只有了解底层的原理,你在使用的过程中才会更加注意他存在哪方面的问题,可以更好的去避免!

对于并发编程这块的内容,synchronized、CAS、AQS 的原理之前也写过一篇文章,详细内容可以点击:Java并发编程-synchronized解析

说说synchronized关键字的底层原理是什么?

下面来用 大白话 说一下原理:

synchronized 保证线程同步主要是依赖于两个 jvm 的指令:monitorenter、monitorexit 来实现的,比如说 synchronized 修饰一个代码块,那么进入代码块之前,执行 monitorenter 表示上锁,退出代码块之后,执行 monitorexit 表示解锁,以此来保证不同线程顺序执行这个代码块

并且 synchronized 在 jdk1.6 进行了优化,将锁分为了四种状态:无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁,这 4 个状态会随着竞争激烈而逐渐升级,不过偏向锁在 jdk15 之后逐渐废弃,因为维护的开销比较大

能聊聊你对CAS的理解以及其底层实现原理可以吗?

CAS 操作需要 3 个参数:要写入的内存地址、预期值、要写入的值

CAS 的原理就是,去要写入的内存地址判断,如果这个值等于预期值,那么就在这个位置上写上要写入的值

CAS 存在一些缺陷:

  • 循环时间过长:如果 CAS 自旋一直不成功,会给 CPU 带来很大开销

  • 只能针对一个共享变量

  • 存在 ABA 问题:CAS 只检查了值有没有发生改变,如果原本值为 A,被改为 B 之后,又被改为了 A,那么 CAS 是不会发现值被改编过了的

    ABA 问题解决方案:为每个变量绑定版本号,A-->B-->A 加上版本号为:A1-->B2-->A3

    ​​

了解 AQS 吗?底层原理是什么?

AQS 是抽象队列同步器,其实就是一个队列,存储的是线程,AQS 的作用就是 去管理线程加锁和解锁时的阻塞、唤醒

AQS 的原理:线程在获取锁失败之后,会被封装成 Node 节点假如到 AQS 阻塞等待,当获取锁的线程释放锁之后,会从 AQS 队列中唤醒一个线程,AQS 队列如下:

这里推荐一篇讲解 AQS 源码非常好的文章:AQS源码详细解析参考文章

线程池的底层工作原理

接下来就不对线程池的细节进行讲解了,如果想要查看可以点击:线程池底层原理细节

线程池其实就是对线程做一个 池化 操作,用于线程不断创建、销毁的开销,可以重复利用线程,节省资源

线程池中的重要参数如下:

  • corePoolSize :核心线程数量
  • maximumPoolSize :线程池最大线程数量 = 非核心线程数+核心线程数
  • keepAliveTime :非核心线程存活时间
  • unit:空闲线程存活时间单位(keepAliveTime单位)
  • workQueue :工作队列(任务队列),存放等待执行的任务
  • threadFactory :线程工厂,创建一个新线程时使用的工厂,可以用来设定线程名、是否为daemon线程等等。
  • handler: 拒绝策略 ,如果阻塞队列满了之后,对于新加入的任务该如何处理

除了线程池的核心参数要掌握,任务提交到线程池中的执行流程也要了解:

线程池的参数设置攻略

下边以几种设置的例子,来说明一下会出现的情况:

  • 如果将 maximumPoolSize 设置为 Integer.MAX_VALUE

这时,如果瞬间任务很多,核心线程都被占用,那么会无限创建线程去处理任务,导致消耗系统不断消耗资源去创建大量线程,如果任务提交速度大于线程处理速度,系统资源很快就会被耗尽,即使内存没有崩溃,也会导致 CPU 负载很高,所以要避免将 maximumPoolSize 设置的无限大

  • 如果在线程中使用无界阻塞队列

如果发生了调用超时,导致队列越来越大,那么会导致任务一直向阻塞队列中存放,内存飙升,甚至出现 OOM 问题

  • 自定义拒绝策略

其实可以自己去定义拒绝策略,如果线程池无法处理更多的任务了,可以在自定义的拒绝策略中,将拒绝的任务异步化持久化到磁盘中去,之后再通过一个后台线程去定时扫描这些被拒绝的任务,慢慢执行

如果线上机器突然宕机,线程池的阻塞队列中的请求怎么办?

如果宕机,重启之后,线程池阻塞队列中的任务就会全部丢失

如果想要解决这种情况的话,有这么一个 解决方案:在将任务提交到线程池中去的时候,先把任务在数据库中存储一份,并记录任务执行的状态:未提交已提交已完成,执行完之后的话,将任务状态标记为 已完成,如果宕机后,导致任务丢失,就可以去数据库中扫描任务,重新提交给线程池执行

相关推荐
JaguarJack4 小时前
PHP 应用遭遇 DDoS 攻击时会发生什么 从入门到进阶的防护指南
后端·php·服务端
BingoGo4 小时前
PHP 应用遭遇 DDoS 攻击时会发生什么 从入门到进阶的防护指南
后端
Victor3564 小时前
MongoDB(3)什么是文档(Document)?
后端
牛奔6 小时前
Go 如何避免频繁抢占?
开发语言·后端·golang
想用offer打牌11 小时前
MCP (Model Context Protocol) 技术理解 - 第二篇
后端·aigc·mcp
KYGALYX12 小时前
服务异步通信
开发语言·后端·微服务·ruby
掘了12 小时前
「2025 年终总结」在所有失去的人中,我最怀念我自己
前端·后端·年终总结
爬山算法13 小时前
Hibernate(90)如何在故障注入测试中使用Hibernate?
java·后端·hibernate
Moment13 小时前
富文本编辑器在 AI 时代为什么这么受欢迎
前端·javascript·后端
Cobyte14 小时前
AI全栈实战:使用 Python+LangChain+Vue3 构建一个 LLM 聊天应用
前端·后端·aigc