并发编程图解

并发编程图解：大厂面试高频考点拆解

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🔍 为什么并发编程是面试必考点？

每次面试聊到Java并发编程，面试官眼睛就亮了。为啥？分布式、高并发的业务场景下，并发编程能力直接决定系统稳定性。图解几个核心概念帮你快速抓住重点：

（内存屏障与指令重排机制图示）

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🔒 锁机制：synchronized vs ReentrantLock

当面试官问“如何保证线程安全”时，锁机制是高频答案。但别只会背概念：

1. 对象监视器原理：
   每个Java对象头都包含MarkWord，synchronized就是通过修改MarkWord实现锁升级（无锁→偏向锁→轻量锁→重量锁）。图解这个升级过程能展现你的底层认知。

2. AQS队列图解：
   ReentrantLock的核心是AQS（AbstractQueuedSynchronizer）。想象一个FIFO双向队列：

   Head → ThreadA → ThreadB → ThreadC (等待队列)
   

   当ThreadA释放锁时，唤醒Head后的第一个有效节点，避免惊群效应。

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⚡ volatile关键字的两面性

被问“volatile能否保证原子性”时，90%候选人答错。看这张图秒懂：

volatile只解决可见性和有序性（通过内存屏障），但自增操作count++这类复合操作仍需配合synchronized或AtomicXXX类。

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🚀 线程池核心参数实战解读

“解释下线程池参数”这种题，用生活场景类比更易理解：

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
  2,    // 常驻核心线程 → 早餐店固定员工数
  5,    // 最大线程数    → 高峰期临时工
  30,   // 临时工空闲超时时间
  TimeUnit.SECONDS,
  new LinkedBlockingQueue<>(10) // 排队取餐的队伍长度
);

当任务队列满且线程达最大值时，触发拒绝策略。常见策略如：

• AbortPolicy：直接抛异常（高峰期暂停接单）
• CallerRunsPolicy：让提交任务的线程执行（老板亲自做煎饼）

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🌐 JUC并发工具类高频用法

面对“如何控制多线程执行顺序”这类问题，别只答Join：

1. CountDownLatch：
   面试官常要求“5个线程结束后统计结果”。想象田径比赛：

   CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); // 5个运动员
   // 每个线程调用 latch.countDown() 冲线
   latch.await(); // 裁判等待所有人完赛
   

2. CyclicBarrier：
   更适合分阶段任务，比如数据处理：

   CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, ()-> {
     System.out.println("本批次数据处理完毕");
   });
   

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💡 优化建议与避坑指南

根据笔者处理过的线上故障，分享两个关键点：

1. 线程局部变量陷阱：

   ThreadLocal<User> userHolder = ... 
   // 务必用 try-finally 清理，避免线程池复用导致内存泄漏
   

2. 死锁检测技巧：
   面试被问死锁怎么办？除了顺序加锁，还可提：

   • 用jstack pid | grep -i deadlock快速定位
   • 线上用Arthas的thread -b命令

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🔥 关键点总结：理解并发编程的核心是掌握可见性、有序性、原子性三大问题解决方案。多结合流程图解记忆，面试时才能游刃有余。