java常见面试题(3)

synchronized和ReentrantLock有什么区别?

synchronized是java内建的同步机制,所以也称其为Intrinsic Locking,它提供了互斥的语义和可见性,当一个线程已获取当前锁时,其它试图获取的线程只能等待或者阻塞在那里。在java 1.5以前,synchronized是仅有的同步手段,可以用来修饰方法,也可以指定在特定的代码块上,本质上synchronized方法等同于把方法语句用synchronized块包起来。

synchronized代码块是由一对儿monitorenter/monitorexit指令实现对的,Monitor对象是同步的基本单元。

ReentrantLock为再入锁,是java 5提供的锁实现。再入锁通过代码直接调用lock()方法获取。ReentrantLock提供了很多使用的方法,能够实现很多synchronized无法做到的细节控制,比如可以控制fairness,也就是公平性,或者利用定义条件等。但是,必须明确调用unlock方法释放。

保证线程安全的两个办法:

  • 封装:通过封装,我们可以将对象内部状态隐藏、保护起来。
  • 不可变

线程安全需要保证的几个基本特性:

  • 原子性:相关操作不会中途被其他线程干扰,一般通过同步机制实现。
  • 可见性:是一个线程修改某个共享变量,其状态能够立即被其他线程知晓,通常被解释为将线程本地状态反映到主内存上,volatile就是负责保证可见性。
  • 有序性:是保证线程内串行语义,避免指令重排等。

什么是锁的升级、降级?

所谓锁的升级、降级就是JVM优化synchronized运行的机制,当JVM检测到不同的竞争状况时,会自动切换到适合的锁实现,这种切换就是锁的升级、降级。当没有竞争出现时,默认会使用偏斜锁。JVM会利用CAS操作(compare and swap),在对象头上的Mark Word部分设置线程ID,以表示这个对象偏向于当前线程,所以并不涉及真正的互斥锁。如果另外的线程试图锁定已经被偏斜的对象,JVM就需要撤销(revoke)偏斜锁,并切换到轻量级锁的实现。轻量级锁依赖CAS操作Mark Word来试图获取锁,如果重试成功,就是用普通的轻量级锁;否则,进一步升级为重量级锁。

JVM内存区域的划分,那些区域可能发生OutOfMemory Error?

JVM内存区域划分:

  • 程序计数器(PC):在JVM规范中,每个线程都有它自己的程序计数器,并且任何时间一个线程只有一个方法在执行,也就是所谓的当前方法。程序计数器会储存当前线程正在执行的java方法的指令地址。
  • java虚拟机栈:每个线程在创建时,都会创建一个java虚拟机栈,其内部保存一个个栈帧,对应着一次次java方法的调用。栈帧中存储着局部变量表、操作数栈、动态链接、方法正常退出或异常退出的定义。
  • 堆:它是java内存管理的核心区域,用来防止java对象实例,几乎所有创建的java对象实例都是直接分配在堆上。堆被所有的线程共享,在虚拟机启动时,我们指定的“Xmx”之类参数就是用来指定最大堆空间等指标。堆也是垃圾收集器重点照顾的区域,所以堆内空间还会被垃圾收集器进一步细分,最有名的就是新生代、老年代的划分。
  • 方法区:这也是所有的线程共享的一片内存区域,用于存储元数据,例如类结构信息,以及对应的运行时常量池、字段、方法代码等。
  • 运行时常量池:这是方法区的一部分,存储各种常量信息。
  • 本地方法栈:它和java虚拟机栈是非常相似的,支持对本地方法的调用,也是每个线程都会创建一个。

这里写图片描述

OOM问题:没有空闲内存,并且垃圾收集器也无法提供更多的内存。

出现OOM原因:

  • 堆内存不足,出现的原因有内存泄漏,堆的大小不合理,JVM处理引用不及时,导致堆积起来,内存无法释放。
  • 对于java虚拟机栈和本地方法栈,如果我们写一段程序不断地进行递归调用,而且没有退出条件,就会导致不断地压栈。这种情况就JVM会抛出StackOverFlowError。如果JVM试图去扩展栈空间失败,则会抛出OOM。
  • 老版的Oracle JDK,因为永久代大小是有限的,并且JVM对永久代垃圾回收不积极,所以当我们不断添加新类型时,永久代出现OOM。
  • 直接内存不足也会出现OOM。

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转载自blog.csdn.net/Andy_96/article/details/82187673
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