并发编程常见面试题总结五

一、请谈谈volatile有什么特点，为什么它能保证变量对所有线程的可见性？

二、volatile能保证线程间的变量可见性，是不是就意味着基于volatile变量的运算就是并发安全的？

三、请对比下volatile和Synchronized的异同？

四、请谈谈ThreadLocal是怎么解决并发安全的？

五、谈谈你对ThreadLocal的理解，使用ThreadLocal需要注意些什么？

一、请谈谈volatile有什么特点，为什么它能保证变量对所有线程的可见性？

当一个变量被volatile修饰后，具备两个特性：

保证此变量对所有线程的可见性，当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程是可以立即得知的，而普通变量做不到这一点。
禁止指令重排序优化，普通变量仅仅能保证在方法执行过程中，得到正确结果，但是不保证程序代码的执行顺序。

内存模型定义了8种内存间操作来保证可见性：

lock/unlock
read/write
load/store
use/assgin

二、volatile能保证线程间的变量可见性，是不是就意味着基于volatile变量的运算就是并发安全的？

这很显然并不是的。基于volatile变量的运算在并发下不一定是线程安全的，volatile变量在各个线程的工作内存，不存在一致性问题(各个线程的工作内存中volatile变量，每次使用前都要刷新到主内存)，但是java里面的运算并不是原子操作，导致volatile变量的运算在并发下也不一定就是线程安全的。volatile只保证了可见性，并不能保证原子性。

三、请对比下volatile和Synchronized的异同？

Synchronized既保证了可见性，又保证了原子性，而volatile只能保证可见性，不能保证原子性；
volatile仅能使用在变量级别；Synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的；
volatile本质是在告诉JVM当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取；Synchronized则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞住；
volatile不会造成线程的阻塞；Synchronized可能会造成线程的阻塞；
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；

四、请谈谈ThreadLocal是怎么解决并发安全的？

ThreadLocal是Java提供的一种保存线程私有信息的机制，因为其在整个线程生命周期内有效，所以可以方便地在一个线程关联的不同业务模块之间传递信息，比如事务ID、Cookie等上下文信息。 ThreadLocal为每一个线程维护变量的副本，把共享数据的可见范围限制到同一个线程之内，其实现原理是，在 ThreadLocal类中有一个Map，用于存储每个线程的变量副本。

五、谈谈你对ThreadLocal的理解，使用ThreadLocal需要注意些什么？

ThreadLocal 变量解决了多线程环境下单个线程中变量的共享问题，使用名为ThreadLocalMap的哈希表进行维护（key为ThreadLocal变量名，value为ThreadLocal变量的值）；
设想如果将一个大对象放入ThreadLocal 中，并且还没有remove。那么就可能会造成OutOfMemoryError，如果不会造成OutOfMemoryError那么也会浪费Java堆内存。使用时需要注意以下几点：

线程之间的threadLocal变量是互不影响的；
使用private final static进行修饰，防止多实例时内存的泄露问题；
线程池环境下使用后将threadLocal变量remove掉或设置成一个初始值；