并发与多线程面试

并发基础概念

竞态条件：多线程读写共享变量，结果依赖时序。原子性：操作不可分割；i++ 非原子。可见性：一线程写，另一线程未必立即可见，需 volatile 或锁。有序性：指令重排，happens-before 规则约束。

Java 内存模型：unlock → lock、volatile 写 → 读、线程 start/join 等建立 happens-before。

synchronized 与 volatile

• synchronized 锁对象监视器，保证互斥与可见性。
• volatile 保证可见性与禁止部分重排，不保证复合操作原子性。
• 双重检查锁定单例需 volatile 防半初始化对象暴露。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

Lock 与 AQS

ReentrantLock 基于 AQS 队列管理等待线程。ReadWriteLock 读多写少场景提升吞吐。StampedLock 乐观读适合读极多。

死锁四条件：互斥、占有且等待、不可抢占、循环等待。排查用 jstack；预防按序加锁、超时 tryLock。

线程池 ThreadPoolExecutor

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
    4, 8, 60L, TimeUnit.SECONDS,
    new ArrayBlockingQueue<>(100),
    new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
);

| 拒绝策略 | 行为 | |---|---| | AbortPolicy | 抛异常 | | CallerRunsPolicy | 调用线程执行 | | DiscardOldestPolicy | 丢队首 | | DiscardPolicy | 静默丢弃 |

勿用 Executors.newFixedThreadPool 无界队列可能 OOM。异步任务注意异常处理器与 MDC 传递。

并发容器与工具

• ConcurrentHashMap：分段/CAS，高并发读写下表。
• CopyOnWriteArrayList：读多写少，写时复制。
• CountDownLatch / CyclicBarrier / Semaphore：协调多线程阶段。

面试高频

• ThreadLocal 原理与内存泄漏（线程池复用需 remove）。
• 公平锁 vs 非公平。
• happens-before 举例。
• Go 侧：goroutine、channel、mutex，对比线程模型。

答法：先定义问题（计数器、缓存、队列），再给同步手段与权衡，最后提监控（线程数、池队列长度、死锁告警）。