1. synchronized 和 reentrantlock 異同

相同點

• 都實現了多線程同步和內存可見性語義

• 都是可重入鎖

不同點

• 實現機制不同 synchronized 通過 java 對象頭鎖標記和 Monitor 對象實現 reentrantlock 通過
  

  CAS、ASQ（AbstractQueuedSynchronizer）和 locksupport（用於阻塞和解除阻塞）實現
  synchronized 依賴 jvm 內存模型保證包含共享變量的多線程內存可見性 reentrantlock 通過 ASQ 的
  volatile state 保證包含共享變量的多線程內存可見性

• 使用方式不同 synchronized 可以修飾實例方法（鎖住實例對象）、靜態方法（鎖住類對象）、代碼塊（顯示指定鎖對象）reentrantlock 顯示調用 trylock()/lock() 方法，需要在 finally 塊中釋放鎖

• 功能豐富程度不同 reentrantlock
  提供有限時間等候鎖（設置過期時間）、可中斷鎖（lockInterruptibly）、condition（提供 await、signal
  

  等方法）等豐富語義 reentrantlock 提供公平鎖和非公平鎖實現 synchronized
  不可設置等待時間、不可被中斷（interrupted）

2. concurrenthashmap 為何讀不用加鎖

jdk1.7

• 1）HashEntry 中的 key、hash、next 均為 final 型，只能表頭插入、刪除結點

• 2）HashEntry 類的 value 域被聲明為 volatile 型

• 3）不允許用 null 作為鍵和值，當讀線程讀到某個 HashEntry 的 value 域的值為 null
  時，便知道產生了沖突——發生了重排序現象（put 設置新 value 對象的字節碼指令重排序），需要加鎖後重新讀入這個 value 值

• 4）volatile 變量 count 協調讀寫線程之間的內存可見性，寫操作後修改 count，讀操作先讀 count，根據
  happen-before 傳遞性原則寫操作的修改讀操作能夠看到

jdk1.8

• 1）Node 的 val 和 next 均為 volatile 型

• 2）tabAt 和 casTabAt 對應的 unsafe 操作實現了 volatile 語義

3. ContextClassLoader（線程上下文類加載器）的作用

• 越過類加載器的雙親委派機制去加載類，如 serviceloader 實現

• 使用線程上下文類加載器加載類，要註意保證多個需要通信的線程間的類加載器應該是同一個，防止因為不同的類加載器導致類型轉換異常(ClassCastException)

4. tomcat 類加載機制

• 不同應用使用不同的 webapp 類加載器，實現應用隔離的效果，webapp 類加載器下面是 jsp 類加載器

• 不同應用共享的 jar 包可以放到 Shared 類加載器 /shared 目錄下

5. osgi 類加載機制

• osgi 類加載模型是網狀的，可以在模塊（Bundle）間互相委托

• osgi 實現模塊化熱部署的關鍵是自定義類加載器機制的實現，每個 Bundle 都有一個自己的類加載器，當需要更換一個 Bundle時，就把 Bundle 連同類加載器一起換掉以實現代碼的熱替換

當收到類加載請求時，osgi 將按照下面的順序進行類搜索：

• 1）將以 java.* 開頭的類委派給父類加載器加載

• 2）否則，將委派列表名單（配置文件 org.osgi.framework.bootdelegation 中定義）內的類委派給父類加載器加載

• 3）否則，檢查是否在 Import-Package 中聲明，如果是，則委派給 Export 這個類的 Bundle 的類加載器加載

• 4）否則，檢查是否在 Require-Bundle 中聲明，如果是，則將類加載請求委托給 required bundle 的類加載器

• 5）否則，查找當前 Bundle 的 ClassPath，使用自己的類加載器加載

• 6）否則，查找類是否在自己的 Fragment Bundle 中，如果在，則委派給 Fragment Bundle 的類加載器加載

• 7）否則，查找 Dynamic Import-Package（Dynamic Import 只有在真正用到此 Package
  的時候才進行加載）的 Bundle，委派給對應 Bundle 的類加載器加載

• 8）否則，類查找失敗

6. 如何結束一個一直運行的線程

• 使用退出標誌，這個 flag 變量要多線程可見

• 使用 interrupt，結合 isInterrupted() 使用

7. threadlocal 使用場景及問題

• threadlocal 並不能解決多線程共享變量的問題，同一個 threadlocal 所包含的對象，在不同的 thread
  中有不同的副本，互不幹擾

• 用於存放線程上下文變量，方便同一線程對變量的前後多次讀取，如事務、數據庫 connection 連接，在 web 編程中使用的更多

• 問題： 註意線程池場景使用 threadlocal，因為實際變量值存放在了 thread 的 threadlocalmap
  類型變量中，如果該值沒有 remove，也沒有先 set 的話，可能會得到以前的舊值

• 問題： 註意線程池場景下的內存泄露，雖然 threadlocal 的 get/set 會清除 key（key 為 threadlocal的弱引用，value 是強引用，導致 value 不釋放）為 null 的 entry，但是最好 remove

8. 線程池從啟動到工作的流程

剛創建時，裏面沒有線程
調用 execute() 添加任務時：

• 1）如果正在運行的線程數量小於核心參數 corePoolSize，繼續創建線程運行這個任務

• 2）否則，如果正在運行的線程數量大於或等於 corePoolSize，將任務加入到阻塞隊列中

• 3）否則，如果隊列已滿，同時正在運行的線程數量小於核心參數 maximumPoolSize，繼續創建線程運行這個任務

• 4）否則，如果隊列已滿，同時正在運行的線程數量大於或等於 maximumPoolSize，根據設置的拒絕策略處理

• 5）完成一個任務，繼續取下一個任務處理

• 6）沒有任務繼續處理，線程被中斷或者線程池被關閉時，線程退出執行，如果線程池被關閉，線程結束

• 7）否則，判斷線程池正在運行的線程數量是否大於核心線程數，如果是，線程結束，否則線程阻塞。因此線程池任務全部執行完成後，繼續留存的線程池大小為corePoolSize

• 8）本文所列出的 14 個 Java面試題只是我所遭遇的面試中的一部分，其他的面試題我也會陸續整理出來，說到這裏另外順便給大家推薦一個架構交流學習群：650385180，裏面會分享一些資深架構師錄制的視頻錄像：有Spring，MyBatis，Netty 源碼分析，高並發、高性能、分布式、微服務架構的原理，JVM性能優化這些成為架構師必備的知識體系。還能領取免費的學習資源，相信對於已經工作和遇到技術瓶頸的碼友，在這個群裏會有你需要的內容。

9. 阻塞隊列 BlockingQueue take 和 poll 區別

• poll(time)：取走 BlockingQueue 裏排在首位的對象, 若不能立即取出，則可以等 time參數規定的時間，取不到時返回 null

• take()：取走 BlockingQueue 裏排在首位的對象，若 BlockingQueue 為空，阻塞直到BlockingQueue 有新的對象被加入

10. 如何從 FutureTask 不阻塞獲取結果

• get(long timeout,TimeUnit unit)，超時則返回

• 輪詢，先通過 isDone()判斷是否結束，然後調用 get()

11. blockingqueue 如果存放了比較關鍵的數據，系統宕機該如何處理

• 開放性問題，歡迎討論

• 將隊列持久化，比較麻煩，需要將生產數據持久化到磁盤，持久化成功才返回，消費者線程從磁盤加載數據到內存阻塞隊列中，維護消費offset，啟動時，根據消費 offset 從磁盤加載數據

• 加入消息隊列，保證消息不丟失，生成序列號，消費冪等，根據消費進程決定系統重啟後的生產狀態

12. NIO 與傳統 I/O 的區別

• 節約線程，NIO 由原來的每個線程都需要阻塞讀寫變成了由單線程（即 Selector）負責處理多個 channel
  註冊（register）的興趣事件（SelectionKey）集合（底層借助操作系統提供的 epoll()），netty bossgroup 處理 accept 連接（沒看明白為什麽 bossgroup 設置多個 thread的必要性），workergroup 處理具體業務流程和數據讀寫

• NIO 提供非阻塞操作

• 傳統 I/O 以流的方式處理數據，而 NIO 以塊的方式處理數據，NIO 提供 bytebuffer，分為堆內和堆外緩沖區，讀寫時均先放到該緩沖區中，然後由內核通過 channel傳輸到對端，堆外緩沖區不走內核，提升了性能

13. list 中存放可重復字符串，如何刪除某個字符串

• 調用 iterator 相關方法刪除

• 倒刪，防止正序刪除導致的數組重排，index 跳過數組元素問題

14. 有哪些 GC ROOTS（跟日常開發比較相關的是和此相關的內存泄露）

• 所有 Java 線程當前活躍的棧幀裏指向 GC 堆裏的對象的引用，因此用不到的對象及時置 null，提升內存回收效率

• 靜態變量引用的對象，因此減少靜態變量特別是靜態集合變量的大小，集合存放的對象覆寫 euqls()和 hashcode()，防止持續增長

• 本地方法 JNI 引用的對象

• 方法區中的常量引用的對象，因此減少在長字符串上調用 String.intern()

• classloader 加載的 class 對象，因此自定義 classloader 無效時及時置 null並且註意類加載器加載對象之間的隔離

• jvm 裏的一些靜態數據結構裏指向 GC 堆裏的對象的引用

• …

一線互聯網常見的 14 個 Java 面試題，你顫抖了嗎程序員