Day2，第三篇
本篇文章的主题是 【Java实习生面试题系列】-- 多线程篇三。

1. 说下对 ReentrantReadWriteLock 的理解？

首先 ReentrantLock 某些时候有局限，如果使用 ReentrantLock ，可能本身是为了防止线程A在写数据、线程B在读数据造成的数据不一致，但这样，如果线程C在读数据、线程D也在读数据，读数据是不会改变数据的，没有必要加锁，但是还是加锁了，降低了程序的性能。

因为这个，才诞生了读写锁 ReadWriteLock 。 ReadWriteLock 是一个读写锁接口，ReentrantReadWriteLock 是 ReadWriteLock 接口的一个具体实现，实现了读写的分离，读锁是共享的，写锁是独占的，读和读之间不会互斥，读和写、写和读、写和写之间才会互斥，提升了读写的性能

2. 说下对悲观锁和乐观锁的理解？

乐观锁：乐观锁是相对悲观锁而言的，乐观锁假设数据一般情况不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果冲突，则返回给用户异常信息，让用户决定如何去做。乐观锁适用于读多写少的场景，这样可以提高程序的吞吐量。
悲观锁：之所以叫做悲观锁，是因为这是一种对数据的修改持有悲观态度的并发控制方式。总是假设最坏的情况，每次读取数据的时候都默认其他线程会更改数据，因此需要进行加锁操作，当其他线程想要访问数据时，都需要阻塞挂起。

3. 乐观锁常见的两种实现方式是什么？

版本号机制：就是会有一个 version 字段，就是每一次修改对应数据行的时候，我们都会对对应的版本号字段进行比较，如果和预期的相同就进行更新，否则更新失败。
CAS算法：全称 Compare and swap，即比较并交换，它是一条 CPU 同步原语。是一种硬件对并发的支持，针对多处理器操作而设计的一种特殊指令，用于管理对共享数据的并发访问。

CAS 是一种无锁的非阻塞算法的实现。
CAS 包含了 3 个操作数：
需要读写的内存值 V
旧的预期值 A
要修改的更新值 B
当且仅当 V 的值等于 A 时，CAS 通过原子方式用新值 B 来更新 V 的值，否则不会执行任何操作（他的功能是判断内存某个位置的值是否为预期值，如果是则更改为新的值，这个过程是原子的。）

CAS 并发原语体现在 Java 语言中的 sum.misc.Unsafe 类中的各个方法。调用 Unsafe 类中的 CAS 方法， JVM 会帮助我们实现出 CAS 汇编指令。这是一种完全依赖于硬件的功能，通过它实现了原子操作。再次强调，由于 CAS是一种系统原语，原语属于操作系统用于范畴，是由若干条指令组成的，用于完成某个功能的一个过程，并且原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断，CAS 是一条 CPU 的原子指令，不会造成数据不一致问题。

4. CAS有什么缺陷？

1. ABA 问题

并发环境下，假设初始条件是 A ，去修改数据时，发现是 A 就会执行修改。但是看到的虽然是 A ，中间可能发生了 A 变 B ， B 又变回 A 的情况。此时 A 已经非彼 A ，数据即使成功修改，也可能有问题。

可以通过 **AtomicStampedReference**解决ABA问题，它，一个带有标记的原子引用类，通过控制变量值的版本来保证CAS的正确性。

2. 循环时间长开销

自旋CAS，如果一直循环执行，一直不成功，会给CPU带来非常大的执行开销。

很多时候，CAS思想体现，是有个自旋次数的，就是为了避开这个耗时问题~

3. 只能保证一个变量的原子操作。

CAS 保证的是对一个变量执行操作的原子性，如果对多个变量操作时，CAS 目前无法直接保证操作的原子性的。

可以通过这两个方式解决这个问题：

使用互斥锁来保证原子性；
将多个变量封装成对象，通过 AtomicReference 来保证原子性。

5. CAS 和 synchronized 的使用场景？

对于资源竞争较少的情况使用 synchronized。
对于资源竞争严重的情况，CAS 自旋的概率比较大。

6. 简单说下对 Java 中的原子类的理解？

Atomic 是指一个操作是不可中断的。即使是在多个线程一起执行的时候，一个操作一旦开始，就不会被其他线程干扰。

所以，所谓原子类说简单点就是 具有原子 / 原子操作特征 的类。

并发包 java.util.concurrent 的原子类都存放在 java.util.concurrent.atomic 下：

7. AtomicInteger 的原理是什么？

AtomicInteger 类主要利用 CAS 和 volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升。

AtomicInteger 类的部分源码：

// 更新操作时提供“比较并替换”的作用
  private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();

  private static final long valueOffset;

  static {
      try{
          valueOffset = unsafe.objectFieldOffset(AutomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
      }catch(Exception ex){
          throw new Error(ex);
      }
  }

  private volatile int value;

今天的面试题就总结这么一些吧，总结面试题也花费了我不少时间，所以说总结不易，如果你感觉对你有帮助的话，请你三连支持，后面的文章会一点点更新。

【Java实习生面试题系列】-- 多线程篇三