Java面试时，面试官常问的问题

Posted 2021-04-30 嗨码歌

48. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？

synchronized 锁升级原理：在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段，在第一次访问的时候 threadid 为空，jvm 让其持有偏向锁，并将 threadid 设置为其线程 id，再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了 synchronized 锁的升级。

锁的升级的目的：锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized 的实现方式，使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式，从而减低了锁带来的性能消耗。

49. 什么是死锁？

当线程 A 持有独占锁a，并尝试去获取独占锁 b 的同时，线程 B 持有独占锁 b，并尝试获取独占锁 a 的情况下，就会发生 AB 两个线程由于互相持有对方需要的锁，而发生的阻塞现象，我们称为死锁。

50. 怎么防止死锁？

· 尽量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，设置超时时间，超时可以退出防止死锁。

· 尽量使用 Java. util. concurrent 并发类代替自己手写锁。

· 尽量降低锁的使用粒度，尽量不要几个功能用同一把锁。

· 尽量减少同步的代码块。

51. ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？

ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

ThreadLocal 的经典使用场景是数据库连接和 session 管理等。

52. 说一下 synchronized 底层实现原理？

synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的，monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6 之前，monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁，因为需要进行用户态到内核态的切换，所以同步操作是一个无差别的重量级操作，性能也很低。但在 Java 6 的时候，Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进，提供了三种不同的 monitor 实现，也就是常说的三种不同的锁：偏向锁（Biased Locking）、轻量级锁和重量级锁，大大改进了其性能。

53. synchronized 和 volatile 的区别是什么？

· volatile 是变量修饰符；synchronized 是修饰类、方法、代码段。

· volatile 仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而 synchronized 则可以保证变量的修改可见性和原子性。

· volatile 不会造成线程的阻塞；synchronized 可能会造成线程的阻塞。

54. synchronized 和 Lock 有什么区别？

· synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。

· synchronized 不需要手动获取锁和释放锁，使用简单，发生异常会自动释放锁，不会造成死锁；而 lock 需要自己加锁和释放锁，如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。

· 通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。

55. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？

synchronized 早期的实现比较低效，对比 ReentrantLock，大多数场景性能都相差较大，但是在 Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。

主要区别如下：

· ReentrantLock 使用起来比较灵活，但是必须有释放锁的配合动作；

· ReentrantLock 必须手动获取与释放锁，而 synchronized 不需要手动释放和开启锁；

· ReentrantLock 只适用于代码块锁，而 synchronized 可用于修饰方法、代码块等。

· volatile 标记的变量不会被编译器优化；synchronized 标记的变量可以被编译器优化。

56. 说一下 atomic 的原理？

atomic 主要利用 CAS (Compare And Wwap) 和 volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升。

反射

57. 什么是反射？

反射是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为 Java 语言的反射机制。

58. 什么是 Java 序列化？什么情况下需要序列化？

Java 序列化是为了保存各种对象在内存中的状态，并且可以把保存的对象状态再读出来。

以下情况需要使用 Java 序列化：

· 想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；

· 想用套接字在网络上传送对象的时候；

· 想通过RMI（远程方法调用）传输对象的时候。

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