当前位置：首页 > news >正文

Java高频面试之并发编程-16

news 来源：原创 2025/7/18 9:02:48

hello啊，各位观众姥爷们！！！本baby今天又来报道了！哈哈哈哈哈嗝🐶

面试官：volatile 实现原理是什么？

volatile 关键字的实现原理
volatile 是 Java 中用于解决多线程环境下变量可见性和指令重排序问题的关键字。其实现原理基于 JVM 内存屏障（Memory Barriers） 和 硬件层面的缓存一致性协议（如 MESI）。以下是详细分析：

1. 核心作用

可见性：确保一个线程对 volatile 变量的修改对其他线程立即可见。
有序性：禁止编译器和处理器对 volatile 变量的读写操作进行重排序。

2. 可见性的实现

(1) 内存屏障的插入

JVM 会在 volatile 变量的读写操作前后插入内存屏障，强制线程遵守以下规则：

写操作（Write）：
1. StoreStore 屏障：确保 volatile 写之前的普通写操作不会被重排序到 volatile 写之后。
2. StoreLoad 屏障：确保 volatile 写之后的操作不会被重排序到 volatile 写之前。
```
volatile int x = 1;
x = 2; // 写操作
// JVM 插入 StoreStore + StoreLoad 屏障
```
读操作（Read）：
1. LoadLoad 屏障：确保 volatile 读之后的操作不会被重排序到 volatile 读之前。
2. LoadStore 屏障：确保 volatile 读之后的普通写操作不会被重排序到 volatile 读之前。
```
int y = x; // 读操作
// JVM 插入 LoadLoad + LoadStore 屏障
```

(2) 强制刷新主内存

写操作：线程修改 volatile 变量后，立即将工作内存（CPU 缓存）中的值刷新到主内存。
读操作：线程每次读取 volatile 变量时，直接从主内存加载最新值，而非本地缓存。

3. 有序性的实现

通过内存屏障禁止指令重排序，具体规则如下：

禁止重排序场景：
- volatile 写之前的操作不能重排序到写之后。
- volatile 读之后的操作不能重排序到读之前。
- volatile 写与后续的 volatile 读/写不能重排序。

示例：双重检查锁定（DCL）

public class Singleton {private static volatile Singleton instance;public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {instance = new Singleton(); // 1.分配内存 2.初始化对象 3.赋值引用}}}return instance;}
}

无 volatile 时的风险：步骤2和3可能被重排序，导致其他线程获取未初始化的对象。
volatile 的作用：禁止步骤3（赋值引用）重排序到步骤2（初始化对象）之前。

4. 底层硬件支持

(1) 缓存一致性协议（如 MESI）

MESI 协议：CPU 通过监听总线（Bus Snooping）维护缓存一致性。
- 当某个 CPU 核心修改了缓存中的 volatile 变量，会触发缓存行的 失效（Invalidate） 操作，强制其他核心的缓存失效并从主内存重新加载。

(2) 内存屏障的硬件实现

x86 架构：
- StoreStore 屏障：通常为空操作（x86 强内存模型保证普通写不会重排序到 volatile 写之后）。
- StoreLoad 屏障：通过 mfence 指令或 lock 前缀实现。
ARM 架构：通过 DMB（Data Memory Barrier）指令显式插入屏障。

5. volatile 与锁的对比

特性	volatile	锁（synchronized/Lock）
原子性	不保证（如 `i++` 需额外同步）	保证（互斥执行代码块）
可见性	保证（通过内存屏障）	保证（锁释放时刷新内存）
有序性	限制部分重排序	限制所有临界区内的重排序
适用场景	单写多读、状态标志	复合操作、临界区资源保护
性能开销	低（无上下文切换）	高（上下文切换、阻塞）

6. 实际应用场景

状态标志

volatile boolean isRunning = true;
public void stop() { isRunning = false; }
public void run() { while (isRunning) { /* 任务循环 */ } }

单例模式（DCL）
如前文示例，volatile 防止对象初始化时的指令重排序。

发布不可变对象

volatile Config config;
// 线程1初始化配置
config = new Config(...); // 安全发布
// 线程2读取配置（保证看到完整初始化的对象）

总结

volatile 的底层实现依赖 JVM 内存屏障 和 硬件缓存一致性协议：

内存屏障：强制线程遵守读写顺序，刷新或加载主内存数据。
缓存一致性协议：确保多核 CPU 的缓存状态一致。
volatile 适用于单写多读场景，能高效解决可见性和有序性问题，但无法替代锁的原子性保障。正确使用需结合具体业务场景，避免误用导致线程安全问题。

在这里插入图片描述

Java高频面试之并发编程-16

hello啊，各位观众姥爷们！！！本baby今天又来报道了！哈哈哈哈哈嗝🐶 面试官：volatile 实现原理是什么？ volatile 关键字的实现原理 volatile 是 Java 中用于解决多线程环境下变量可见性…...

编程日记 2025/7/18 9:02:48

MyBatis 一对多关联映射在Spring Boot中的XML配置

在Spring Boot中使用MyBatis实现一对多关系时，可以通过XML映射文件来配置。下面我将详细介绍几种实现方式。基本概念一对多关系指的是一个实体对象包含多个子对象集合的情况，例如： 一个部门有多个员工一个订单有多个订单项一个博客有多个…...

编程日记 2025/7/18 8:39:08

Spring Boot异步任务失效的8大原因及解决方案

Spring Boot异步任务失效的8大原因及解决方案摘要：在使用Spring Boot的@Async实现异步任务时，你是否遇到过异步不生效的问题？本文总结了8种常见的异步失效场景，并提供对应的解决方案，帮助你彻底解决异步任务失效的难题。一、异步失效的常见场景 1. 未启用异步支持 ❌ …...

编程日记 2025/7/14 4:24:24

嵌入式Linux I2C驱动开发详解

文章目录一、I2C协议的核心原理 1. I2C协议的“双线制”通信 2. I2C的地址寻址机制二、Linux I2C驱动框架的分层设计 1. I2C核心 2. I2C适配器 3. I2C设备驱动三、I2C驱动开发测试一、I2C协议的核心原理 1. I2C协议的“双线制”通信 SDA（数据线） 和…...

编程日记 2025/7/18 8:51:42

基于 Spring Boot 瑞吉外卖系统开发（十二）

基于 Spring Boot 瑞吉外卖系统开发（十二） 菜品删除单击“批量删除”和“删除”时，会携带需要删除的菜品的id以delete请求方式向“/dish”发送请求。 URLhttp://127.0.0.1:8080/dish调用方法DELETE参数ids DishController添加删除方法 …...

编程日记 2025/7/18 8:53:13

基于 51 单片机的 PWM 电机调速系统实现

51 单片机通过定时器来实现 PWM（脉冲宽度调制）控制，这是一种通过调整方波信号的占空比来控制输出功率的技术。下面详细介绍如何使用 51 单片机实现 PWM 控制并应用于电机调速。 1. PWM 控制原理 PWM 信号是一个周期性的方波，通过调整高电平时间（Ton）与周期（T）的比例（…...

编程日记 2025/7/18 8:41:10

wordpress主题分享

发布于：Eucalyptus-Blog 一、引言大家对WordPress免费主题都非常感兴趣，但是一般收费的WordPress主题功能才多，其实有很多开源的免费WordPress主题都很不错，对于很多新建站的小伙伴，这些主题完全足够用了。这里就分享…...

编程日记 2025/7/18 8:39:08

【合新通信】无人机天线拉远RFOF（射频光纤传输）解决方案

无人机天线拉远RFOF方案通过光纤替代传统射频电缆，实现无人机与地面控制站之间的高保真、低损耗信号传输，尤其适用于高频段（如毫米波）、远距离或复杂电磁环境下的无人机作业场景。核心应用场景军事侦察与电子战隐蔽部署&…...

编程日记 2025/7/13 20:45:12

视觉-语言-动作模型：概念、进展、应用与挑战（下）

25年5月来自 Cornell 大学、香港科大和希腊 U Peloponnese 的论文“Vision-Language-Action Models: Concepts, Progress, Applications and Challenges”。视觉-语言-动作 (VLA) 模型标志着人工智能的变革性进步，旨在将感知、自然语言理解和具体动作统一在一个计…...

编程日记 2025/7/14 16:57:42

git如何将本地 dev 分支与远程 dev 分支同步

要让本地 dev 分支与远程 dev 分支完全同步（丢弃本地多余的提交记录），可以按照以下步骤操作： 1. 获取远程最新状态 git fetch origin dev # 拉取远程 dev 分支的最新提交，但不会修改本地代码 IDEA中点击fetc…...

编程日记 2025/7/17 19:58:52

自动化测试与功能测试详解

🍅 点击文末小卡片，免费获取软件测试全套资料，资料在手，涨薪更快什么是自动化测试? 自动化测试是指利用软件测试工具自动实现全部或部分测试，它是软件测试的一个重要组成部分，能完成许多手工测试无…...

编程日记 2025/7/16 12:16:34

python3数据类型

常见python3数据类型 Number（数字）String（字符串）bool（布尔类型）List（列表）Tuple（元组）Set（集合）Dictionary（字典&#x…...

编程日记 2025/7/15 17:13:24

《Python星球日记》第66天：序列建模与语言模型

名人说：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。—— 屈原《离骚》创作者：Code_流苏(CSDN)（一个喜欢古诗词和编程的Coder😊） 目录一、传统语言模型1. n-gram 模型基础2. n-gram 模型的局限性二、RNN 在语言建模…...

编程日记 2025/7/13 17:33:25

CRM和SCRM有什么区别

CRM（客户关系管理）与SCRM（社会化客户关系管理）的主要区别在于沟通方式、客户互动、数据来源和客户参与度。CRM更侧重企业对客户信息的管理与内部流程优化，而SCRM强调客户主动参与，通过社交媒体等平台加强互…...

编程日记 2025/7/9 8:37:02

破解 Qt QProcess 在 Release 模式下的“卡死”之谜

在使用 Qt 的 QProcess 以调用外部 ffmpeg/ffprobe 进行音视频处理时，常见的工作流程是： gatherParams：通过 ffprobe 同步获取媒体文件的参数（分辨率、采样率、声道数、码率等）。 reencode：逐个文件调用 f…...

编程日记 2025/7/17 23:46:47

重学安卓14/15自由窗口freeform企业实战bug-学员作业

背景： 在aosp14版本及以后版本上，安卓的自由窗口部分的工具栏部分都有了较大的更新工具栏这部分已经移到了SystemUI进程的WMShell进行统一的管理。但是近来有学员朋友在对自由窗口进行相关的拖拽操作时候，有遇到这个工具栏相关的一个bug&…...

编程日记 2025/7/7 22:13:25

【layout组件与路由镶嵌】vue3 后台管理系统

前言很多同学在第一次搭建后台管理系统时，会遇到一个问题，layout组件该放哪里？如何使用？路由又该如何设计？ 这边会讲一下我的思考过程和最后的结果，大家可以参考一下，希望大家看完能有所收获。…...

编程日记 2025/7/13 11:25:50

【PXIE301-211】基于PXIE总线的16路并行LVDS数据采集、1路光纤数据收发处理平台

板卡概述 PXIE301-211是一款基于PXIE总线架构的16路并行LVDS数据采集、1路光纤收发处理平台，该板卡采用Xilinx的高性能Kintex 7系列FPGA XC7K325T作为实时处理器，实现各个接口之间的互联。板载1组64位的DDR3 SDRAM用作数据缓存。板卡具有1个FMC&#xf…...

编程日记 2025/7/17 18:52:42

linux-进程信号的产生

Linux中的进程信号（signal）是一种用于进程间通信或向进程传递异步事件通知的机制。信号是一种软中断，用于通知进程某个事件的发生，如错误、终止请求、计时器到期等。 1. 信号的基本概念 - 信号（Signal）&am…...

编程日记 2025/7/14 5:42:58

基于 Nexus 在 Dockerfile 配置 yum, conda, pip 仓库的方法和参考

在 Nexus 配置代理仓库的方法，可参考 pypi 的配置博客：https://hellogitlab.com/CI/docker/create_your_nexus_2 更多代理格式，参考官方文档，如 pypi：https://help.sonatype.com/en/pypi-repositories.html 配置 yum…...

编程日记 2025/7/8 16:23:59

精品可编辑PPT | 全面风险管理信息系统项目建设风控一体化标准方案

这份文档是一份全面风险管理信息系统项目建设风控一体化标准方案，涵盖了业务架构、功能方案、系统技术架构设计、项目实施及服务等多个方面的详细内容。方案旨在通过信息化手段提升企业全面风险管理工作水平，促进风险管理落地和内部控制规范化&#xff0…...

编程日记 2025/7/15 1:07:47

Redis集群安装

Redis集群安装 1.集群介绍首先要了解，Redis的高可用机制。 2个master节点，挂掉1个，1不过半，则集群宕机，不可用，容错率为0；3个master节点，挂掉1个，2>1，…...

编程日记 2025/7/18 4:52:48

下载知网外文文献全文的方法

知网和一些外文数据库机构是合作关系，因知网没有订购外文文献全文，所以可以搜到外文文献但不能下载全文，基本提供的都是外文文献摘要。本文就实例演示一下获取知网外文文献全文的方法步骤。例如下面这篇知网外文文献，该文献被收…...

编程日记 2025/7/17 14:49:00

解决IDEA无法运行git的问题

之前git一直没有问题，今天打开就提示我安装git，自然用git去提交新项目也会遇到问题。我出现问题的原因是：git路径缺失文件->设置->git 发现git的路径为空，按照实际位置填写即可...

编程日记 2025/7/16 23:59:58

基于Qt6 + MuPDF在 Arm IMX6ULL运行的PDF浏览器——MuPDF Adapter文档

项目地址：总项目Charliechen114514/CCIMXDesktop: This is a Qt Written Desktop with base GUI Utilities 本子项目地址：CCIMXDesktop/extern_app/pdfReader at main Charliechen114514/CCIMXDesktop 前言这个部分说的是Mupdf_adaper下的文档的工…...

编程日记 2025/7/14 8:53:31

Ubuntu20.04 搭建Kubernetes 1.28版本集群

环境依赖以下操作，无特殊说明，所有节点都需要执行安装 ssh 服务安装 openssh-server复制代码 sudo apt-get install openssh-server修改配置文件复制代码 vim /etc/ssh/sshd_config找到配置项复制代码 LoginGraceTime 120 PermitRootLogin prohibit-password StrictModes…...

编程日记 2025/7/16 15:13:04

操作系统和数据库账号密码的安全管理、使用，安当SMS凭据管理系统

引言：密码管理困局下的破局之道在数字化转型的深水区，企业正面临前所未有的密码管理挑战。某跨国制造企业因数据库密码泄露导致核心工艺参数外泄，某三甲医院因运维账号滥用引发百万级医疗数据泄露事件，这些真实案例揭示着传统密…...

编程日记 2025/7/14 20:13:09

Java设计模式之代理模式：从入门到精通（保姆级教程）

1. 代理模式概述代理模式（Proxy Pattern）是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理对象在客户端和目标对象之间起到中介作用，可以在不改变目标对象代码的情况下增加额外的功能。 1.1 专业概念解释代理模式：为其他对象提供一种代理…...

编程日记 2025/7/17 11:46:51

单片机-STM32部分：13-1、蜂鸣器

飞书文档https://x509p6c8to.feishu.cn/wiki/V8rpwIlYIiEuXLkUljTcXWiKnSc 一、应用场景大部分的电子产品、家电（风扇、空调、电水壶）都会有蜂鸣器，用于提示设备的工作状态二、原理蜂鸣器是一种将电信号转换为声音信号的器件&#xff0…...

编程日记 2025/7/16 22:38:28

JVM——方法内联

引入在现代软件开发中，性能优化始终是一个关键课题。随着硬件架构的不断演进，CPU的主频提升逐渐放缓，而软件复杂度却持续增加，这使得编译器优化技术的重要性日益凸显。方法内联（Method Inlining）作为编译…...

编程日记 2025/7/18 1:07:27

C++类成员

一、内联函数（Inline Functions） 作用解决频繁调用小函数时的栈内存消耗问题，通过将函数代码直接插入调用点，避免压栈/出栈开销。定义形式 inline 返回类型函数名(参数列表) { ... }• 隐式声明：类内直接定义的成员…...

编程日记 2025/7/15 8:55:00

SpringBoot校园失物招领信息平台

SpringBoot校园失物招领信息平台文章目录 SpringBoot校园失物招领信息平台1、技术栈2、项目说明2.1、登录注册2.2、管理员端截图2.3、用户端截图 3、核心代码实现3.1、前端首页3.2、前端招领广场3.3、后端业务处理 1、技术栈本项目采用前后端分离的架构，前端和后…...

编程日记 2025/7/15 8:45:21

代码随想录算法训练营第三十八天

LeetCode题目: 1143. 最长公共子序列1035. 不相交的线53. 最大子数组和392. 判断子序列2094. 找出 3 位偶数(每日一题) 其他: 今日总结往期打卡 1143. 最长公共子序列跳转: 1143. 最长公共子序列学习: 代码随想录公开讲解问题: 给定两个字符串 text1 和 text2&#xff0…...

编程日记 2025/7/16 15:25:39

Nginx stream模块是连接级别的负载均衡

在Nginx的stream模块中，upstream的权重配置实现的是连接级别的负载均衡，这和http模块不同。当客户端发起一个新的TCP连接时，Nginx根据各upstream的权重值选择其中一个upstream建立连接，之后该连接上的所有数据传输都由这个upstre…...

编程日记 2025/7/15 16:17:32

贝叶斯算法

贝叶斯算法是一类基于贝叶斯定理的机器学习算法，它们在分类任务中表现出色，尤其在处理具有不确定性和 probabilistic 关系的数据时具有独特优势。本文将深入探讨贝叶斯算法的核心原理、主要类型以及实际应用案例，带你领略贝叶斯算法在概率推理…...

编程日记 2025/7/14 23:14:25

计算机网络：CPU与时钟的关系

在计算机中，CPU（中央处理器）与时钟的关系是核心且密不可分的。时钟信号是驱动CPU运行的“心跳”，决定了计算机执行指令的节奏和协调性。以下是两者的关键关系及作用： 1. 时钟信号：CPU的“节拍器” 时钟频率（Clock Speed） CPU的时钟频率（如3.5 GHz）表示每秒的时钟周期…...

编程日记 2025/7/15 7:19:24

java中强引用、软应用、弱应用、虚引用

在Java中，引用类型决定了对象的生命周期和垃圾回收的时机。Java提供了四种不同的引用类型：强引用、软引用、弱引用和虚引用。每种引用类型的行为和用途不同，了解这些差异对优化内存管理和垃圾回收非常重要。 1. 强引用（Strong Re…...

编程日记 2025/7/16 23:05:08

分析红黑树工程实用的特点

🧭 本节目标理解红黑树在工程中的优劣势对比红黑树与其他数据结构（AVL 树、跳表、哈希表等）分析红黑树为何成为内核级应用（如 Linux CFS、内存管理）首选总结红黑树工程上的典型使用建议一、红黑树工程级使用的主要特…...

编程日记 2025/7/13 17:31:12

C/C++ 内存管理深度解析：从内存分布到实践应用(malloc和new,free和delete的对比与使用，定位 new )

一、引言：理解内存管理的核心价值在系统级编程领域，内存管理是决定程序性能、稳定性和安全性的关键因素。C/C 作为底层开发的主流语言，赋予开发者直接操作内存的能力，却也要求开发者深入理解内存布局与生命周期管理。本文将从内…...

编程日记 2025/7/15 1:30:38

如何使用主机名在 CMD 中查找 IP 地址？

在网络中，每个系统都有一个由几位数字组成的唯一标识，称为 IP 地址。然而，记住它们可能是一项艰巨的任务，尤其是当系统数量众多时。例如，互联网上运行的每个网站都有一个 IP 地址，以便其他系统在需要时可以调用它们，但你认为记住我们访问的每个网站的长串数字是可行的吗…...

编程日记 2025/7/15 18:02:35

解读RTOS：第二篇 · 线程/任务管理与调度策略

1. 引言在 RTOS 中，线程（Task）是最基本的执行单元，它封装了应用功能、资源使用和优先级属性。任务管理与调度策略决定了系统在多任务场景下的响应速度、资源分配效率与实时性保证。理解并掌握任务创建、状态转换、优先级设计和调度算法，是 RTOS 应用开发的核心内容。 2…...

编程日记 2025/7/15 18:32:52

linux下minio的进程管理脚本

准备工作： 参考链接： Deploy MinIO: Single-Node Single-Drive — MinIO Object Storage for Linux 下载： wget https://dl.min.io/server/minio/release/linux-amd64/minio kill-app.sh #!/bin/bash # 文件名： kill-app.sh…...

编程日记 2025/7/13 12:24:14

论文学习_A Survey of Binary Code Similarity

摘要：二进制代码相似性方法的主要目的是比较两个或多个二进制代码片段，以识别它们之间的相似性与差异（研究背景）。由于在许多实际场景中源代码往往不可获取，因此具备比较二进制代码的能力显得尤为重要，例如…...

编程日记 2025/7/16 19:11:29

python标准库--sys - 系统相关功能在算法比赛的应用

目录 1. 快速输入输出 2. 调整递归深度限制 1. 快速输入输出算法比赛中，大量数据的读写可能成为瓶颈。sys.stdin和sys.stdout比内置的input()和print()效率更高。 import sys# 读取多行输入（每行一个整数） n int(sys.stdin.readline()) …...

编程日记 2025/7/15 13:46:34