Java并发面试题, Java 中的线程安全是什么意思?
Java并发面试题, Java 中的线程安全是什么意思?
QA
Step 1
Q:: Java 中的线程安全是什么意思？
A:: 线程安全是指在多线程环境中，多个线程访问和修改共享数据时，能够正确地进行同步，保证数据的完整性和一致性。具体来说，就是确保一个线程在执行某段代码时，其他线程不能访问该段代码，直到执行完毕。常见的实现线程安全的方法包括使用同步块、锁机制（如ReentrantLock）、原子变量（如AtomicInteger）和并发集合（如ConcurrentHashMap）。
Step 2
Q:: 如何实现 Java 中的线程安全？
A:: 实现 Java 中的线程安全有多种方法，主要包括：
1. 同步方法和同步块：使用 synchronized 关键字锁定方法或代码块，确保同一时间只有一个线程可以访问。
2. 显示锁：如 ReentrantLock 提供更灵活的锁定机制，可以响应中断、限时等待。
3. **原子变量**：使用 java.util.concurrent.atomic 包中的原子变量类，如 AtomicInteger、AtomicLong，确保操作的原子性。
4. **并发集合类**：使用 java.util.concurrent 包中的并发集合类，如 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList，保证线程安全的集合操作。
5. 局部变量：局部变量是线程安全的，因为每个线程都有自己的栈空间。
Step 3
Q:: 什么是死锁？如何避免死锁？
A:: 死锁是指两个或多个线程相互等待对方释放锁，从而都进入无限等待状态。避免死锁的方法包括：
1. 避免嵌套锁：尽量减少嵌套锁的使用，避免多个锁相互依赖。
2. 按顺序加锁：保证所有线程按照相同的顺序获得锁，避免循环等待。
3. **使用尝试锁机制**：如 tryLock() 方法，在获取不到锁时进行处理而不是无限等待。
4. 定时锁机制：使用带超时参数的锁方法，避免长时间等待锁。
Step 4
Q:: 什么是 volatile 关键字？
A:: volatile 关键字用于标记一个变量是线程共享的，即它的值在多个线程之间是可见的。使用 volatile 修饰的变量，保证所有线程读取该变量时，获取的都是最新的值，而不是使用缓存。volatile 适用于某些简单的同步场景，但不能替代 synchronized，因为它无法保证复合操作的原子性。
Step 5
Q:: 什么是乐观锁和悲观锁？
A:: 乐观锁和悲观锁是两种处理并发的策略：
1. 悲观锁：假定会发生冲突，线程在访问共享资源前先获得锁，其他线程只能等待锁释放。这种策略常见于数据库中的行锁。
2. 乐观锁：假定不会发生冲突，线程在修改数据时检查是否有其他线程修改过，若有则重试操作。Java 中的 CAS（Compare And Swap）机制是乐观锁的实现方式。