Java并发面试题, 你使用过 Java 的累加器吗?
Java并发面试题, 你使用过 Java 的累加器吗?
QA
Step 1
Q:: 你使用过 Java 的累加器(Accumulator)吗？
A:: Java 中的累加器通常指的是 java.util.concurrent.atomic 包中的 AtomicInteger``, AtomicLong 等原子类。这些类提供了线程安全的加减操作，而无需使用同步锁。这在多线程环境下非常有用，可以避免传统加锁带来的性能开销。例如，在一个高并发的计数器场景中，使用 AtomicInteger 可以确保计数器的正确性而不需要手动进行同步。
Step 2
Q:: AtomicInteger 和 Synchronized 有什么区别？
A:: AtomicInteger 是基于硬件的原子操作实现的，而 Synchronized 是基于锁机制实现的。前者在大多数情况下性能优于后者，因为它避免了线程上下文切换和阻塞操作。使用 AtomicInteger 可以直接实现无锁的线程安全操作，而 Synchronized 则会导致线程竞争和可能的锁等待。
Step 3
Q:: 什么是 CAS (Compare and Swap) 操作？
A:: CAS 是一种原子操作，用于实现无锁编程。在 Java 中，AtomicInteger 和 AtomicLong 等类的实现中就使用了 CAS 操作。CAS 操作比较一个变量的当前值与预期值，如果两者相等，则更新该变量的值为新值，否则不进行操作。CAS 操作是非阻塞的，能够避免线程被挂起。
Step 4
Q:: Java 中如何确保多线程环境下的安全性？
A:: 在 Java 中，多线程环境下的安全性通常通过以下方式确保：1) 使用原子类如 AtomicInteger、AtomicLong 等；2) 使用 Synchronized 关键字对共享资源进行加锁；3) 使用 java.util.concurrent 包中的工具类，如 ReentrantLock，CountDownLatch，Semaphore 等；4) 使用线程安全的集合类如 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList 等。
Step 5
Q:: 什么是锁的自旋？
A:: 自旋锁是一种锁机制，线程在尝试获取锁时不会立即进入阻塞状态，而是在一定时间内反复尝试获取锁。通过自旋避免了线程的上下文切换，提高了轻度锁竞争场景下的性能。但自旋会导致 CPU 资源的浪费，因此通常在自旋次数达到阈值后，线程会被挂起。Java 中的 ReentrantLock 就支持自旋锁。