当前位置：首页 > news >正文

Java高频面试之并发编程-17

news 来源：原创 2025/6/28 6:35:06

volatile 和 synchronized 的区别

在 Java 并发编程中，volatile 和 synchronized 是两种常用的同步机制，但它们的适用场景和底层原理有显著差异。以下是两者的详细对比：

1. 核心功能对比

特性	volatile	synchronized
原子性	不保证复合操作的原子性（如 `i++`）。	保证代码块或方法的原子性。
可见性	强制变量读写直接操作主内存，保证可见性。	通过锁的释放/获取强制同步内存，保证可见性。
有序性	禁止指令重排序（内存屏障）。	通过锁规则保证临界区内的操作有序性。
线程阻塞	无阻塞，轻量级。	可能引发线程阻塞（锁竞争时）。
适用场景	单写多读、状态标志。	复合操作、临界区资源保护。

2. 原子性

volatile：
- 不保证原子性，仅确保单次读/写操作的原子性。
- 示例：
```
volatile int count = 0;
count++; // 非原子操作（实际是 read-modify-write）
```
  多线程并发时，count++ 可能导致数据竞争。
synchronized：
- 保证原子性，锁内的所有操作作为一个整体执行。
- 示例：
```
synchronized (lock) {count++; // 原子操作
}
```

3. 可见性

volatile：
- 通过内存屏障强制线程每次读写 volatile 变量时直接操作主内存，跳过工作内存（CPU 缓存）。
- 示例：
```
volatile boolean flag = true;
// 线程1修改 flag 后，线程2立即可见
```
synchronized：
- 线程进入同步块时清空工作内存，从主内存重新加载变量；退出同步块时将变量写回主内存。
- 示例：
```
synchronized (lock) {// 操作共享变量
}
```

4. 有序性

volatile：
- 通过插入内存屏障（StoreStore、StoreLoad 等）禁止编译器和处理器对 volatile 变量的读写操作进行重排序。
- 示例：双重检查锁定（DCL）中防止对象未初始化就被引用。
```
private static volatile Singleton instance;
```
synchronized：
- 通过“锁规则”实现有序性：同一时刻只有一个线程能执行同步块，天然保证操作按代码顺序执行。
- 示例：
```
synchronized (lock) {// 临界区内的操作不会重排序到锁外
}
```

5. 性能开销

volatile：
- 轻量级：仅通过内存屏障限制重排序，无线程阻塞和上下文切换开销。
- 适用场景：适合低竞争或单写多读场景（如状态标志）。
synchronized：
- 重量级：涉及锁竞争、内核态切换（重量级锁）和线程阻塞，开销较大。
- 优化机制：锁升级（偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁）减少无竞争时的开销。
- 适用场景：高竞争或需要复合原子操作的场景（如计数器、资源池）。

6. 底层实现

volatile：
- 内存屏障：JVM 在字节码层面插入屏障指令（如 StoreStore、LoadLoad）。
- 硬件支持：依赖 CPU 的缓存一致性协议（如 MESI）强制刷新内存。
synchronized：
- Monitor 机制：基于对象头的 Mark Word 实现锁状态管理（无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁）。
- 内核态操作：重量级锁依赖操作系统的互斥量（Mutex）实现线程阻塞。

7. 实际应用示例

(1) volatile 适用场景

状态标志：

volatile boolean shutdownRequested = false;
public void shutdown() { shutdownRequested = true; }
public void doWork() { while (!shutdownRequested) { /* ... */ } }

单例模式（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();}}}return instance;}
}

(2) synchronized 适用场景

线程安全的计数器：

public class Counter {private int count = 0;public synchronized void increment() { count++; }public synchronized int getCount() { return count; }
}

资源池管理：

public class ConnectionPool {private final LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<>();public synchronized Connection getConnection() {while (pool.isEmpty()) wait();return pool.removeFirst();}public synchronized void release(Connection conn) {pool.addLast(conn);notifyAll();}
}

8. 总结对比表

维度	volatile	synchronized
原子性	仅单次读/写原子，不保证复合操作。	保证代码块或方法的原子性。
可见性	直接操作主内存，强制刷新。	通过锁同步内存。
有序性	禁止指令重排序。	通过锁规则保证临界区有序。
线程阻塞	无阻塞。	可能阻塞（锁竞争时）。
性能开销	低。	高（尤其是重量级锁）。
适用场景	状态标志、单例模式（DCL）。	复合操作、资源竞争、线程间协作。

选择建议

使用 volatile 的情况：
- 变量被多个线程访问，但只有一个线程修改。
- 需要禁止指令重排序（如 DCL 单例模式）。
使用 synchronized 的情况：
- 需要原子性操作（如 i++、复合逻辑）。
- 多线程竞争同一资源（如连接池、计数器）。

Java高频面试之并发编程-17

volatile 和 synchronized 的区别在 Java 并发编程中，volatile 和 synchronized 是两种常用的同步机制，但它们的适用场景和底层原理有显著差异。以下是两者的详细对比： 1. 核心功能对比特性volatilesynchronized原子性不保证复合操作的原…...

编程日记 2025/6/28 6:35:06

最优化方法Python计算：有约束优化应用——近似线性可分问题支持向量机

二分问题的数据集 { ( x i , y i ) } \{(\boldsymbol{x}_i,y_i)\} {(xi,yi)}， i 1 , 2 , ⋯ , m i1,2,\cdots,m i1,2,⋯,m中，特征数据 { x i } \{\boldsymbol{x}_i\} {xi}未必能被一块超平面按其标签值 y i ∈ { − 1 , 1 } y_i\in\{-1,1\} yi∈…...

编程日记 2025/6/25 19:30:00

Excel中批量对多个结构相同的工作表执行操作，可以使用VBA宏来实现

【系列专栏】：博主结合工作实践输出的，解决实际问题的专栏，朋友们看过来！ 《项目案例分享》《极客DIY开源分享》《嵌入式通用开发实战》《C语言开发基础总结》《从0到1学习嵌入式Linux开发》《QT开发实战》《Android开发实…...

编程日记 2025/6/24 19:18:41

Spring的Validation，这是一套基于注解的权限校验框架

为了保证数据的正确性、完整性，作为一名后端开发工程师，不能仅仅依靠前端来校验数据，还需要对接口请求的参数进行后端的校验。 controller 全局异常处理器在项目中添加一个全局异常处理器，处理校验异常 RestControllerAdvice p…...

编程日记 2025/6/26 1:12:24

鸿蒙OSUniApp 开发的下拉刷新与上拉加载列表#三方框架 #Uniapp

使用 UniApp 开发的下拉刷新与上拉加载列表前言最近在做一个小程序项目时，发现列表的加载体验对用户至关重要。简单的一次性加载全部数据不仅会导致首屏加载缓慢，还可能造成内存占用过大。而分页加载虽然解决了这个问题，但如果没有良好的…...

编程日记 2025/6/27 14:44:47

---------需要命令启动数据库操作------------------- [vastbasedmz-neo4j01 ~]$ vb_ctl start [2025-05-13 09:41:54.515][10224][][vb_ctl]: vb_ctl started,数据目录是 /home/vastbase/data/vastbase [2025-05-13 09:41:54.728][10224][][vb_ctl]: 等待服务端进程启动 ... …...

编程日记 2025/6/22 13:11:31

企业级IP代理解决方案：负载均衡与API接口集成实践

在全球化业务扩张与数据驱动决策的背景下，企业级IP代理解决方案通过负载均衡技术与API接口集成，可有效应对高频请求、反爬机制及合规风险。以下是基于企业级场景的核心实践要点： 一、负载均衡与IP代理的深度协同动态IP池的负载均衡策略轮询…...

编程日记 2025/6/25 5:53:29

智能手表项目风险评估与应对计划书

📘 智能手表项目风险评估与应对计划书项目名称：Aurora Watch S1 版本号：v1.0 编制人：XXX（项目经理） 日期：2025年xx月xx日一、概述本计划书旨在识别Aurora Watch S1智能手表项目全过程中可能…...

编程日记 2025/6/23 12:42:54

Java基础之静态代理和动态代理

一、静态代理定义： 代理类与被代理类在编译期就已确定，代理类需要手动编写并实现与被代理类相同的接口 1.核心角色： Subject（抽象主题）：定义业务方法的接口 RealSubject（真实主题&#xff…...

编程日记 2025/6/26 23:12:03

观成科技：加密C2框架Vshell流量分析

一、工具介绍 Vshell是一款功能全面的红队工具，其设计兼顾隐蔽性与灵活性，尤其适合模拟网络攻击和测试防御体系。该工具支持TCP、UDP、KCP、WebSocket、DNS、DOH、DOT等多种协议。内置隧道代理功能，支持正向和反向连接模式，可以适…...

编程日记 2025/6/25 1:22:05

麒麟环境下Selenium的使用

本文主要介绍了在内网环境下、服务主机无域名的情况下，为了抓取内网其他系统网页数据，安装使用Selenium的方，并详细介绍了离线安装python依赖包的方法。服务主机操作系统为麒麟V10 SP3。一. 查看可以安装的浏览器安装包 1. 更新软件包索引首先确保软件包列表是最新的：…...

编程日记 2025/6/26 8:06:48

Protocol Buffers 全流程通俗讲解

Protocol Buffers 全流程通俗讲解（从 0 到进阶） 目录序列化到底为什么要选 Protobuf？核心原理：一眼看懂二进制编码10 分钟跑通「写 .proto → 生成代码 → 读写数据」.proto 文件 8 条黄金法则（小白友好版&…...

编程日记 2025/6/23 18:40:55

从故障到防护：抗晃电保护装置如何提升电网可靠性？

安科瑞刘鸿鹏摘要随着工业自动化水平的提升，生产设备对供电连续性和稳定性的依赖程度越来越高，电网中的电压暂降（俗称“晃电”）问题对工业生产构成了严重威胁。特别是在化工、冶金、半导体等高敏感行业，晃电引发的…...

编程日记 2025/6/24 12:14:19

Three.js知识框架

一、Three.js 基础概念 1. Three.js 简介是什么？ 基于 WebGL 的 3D JavaScript 库，用于在浏览器中渲染 3D 场景。核心优势简化 WebGL 的复杂 API，提供高层封装。跨平台（支持桌面和移动端）。适用场景 3D 可视…...

编程日记 2025/6/22 7:43:50

5.14本日总结

一、英语背诵list30，复习list1 二、数学完成30讲第13讲课后题，学习14讲部分内容三、408 完成计网5.1,5.2题目四、总结在高数14讲内容学完之前写完13讲的所有题目，预计20号学完14讲内容，408的进度要加快，本…...

编程日记 2025/6/25 21:42:49

数据结构学习之链表学习：单链表

在之前顺序表的学习过程中，我们知道顺序表中头插和中插的复杂度是O（N）。那我们可不可以将其降低为O（1）呢？可不可以不增容想用就用想扔就扔而不会浪费一点空间呢？那就是我们今天的内容&#xff1…...

编程日记 2025/6/24 14:10:23

技术债务积累，如何进行有效管理

识别和评估技术债务、明确技术债务的优先级、制定系统的还债计划、持续监控与预防技术债务产生是有效管理技术债务积累的重要策略。其中尤其要注重识别和评估技术债务，只有准确识别技术债务的种类和严重程度，才能制定出高效且有针对性的解决方案&#xf…...

编程日记 2025/6/26 15:08:28

[20250514] 脑机接口行业调研报告（2024年最新版）

脑机接口行业调研报告（2024年最新版） 1. 调研报告 2. 相关企业...

编程日记 2025/6/20 5:03:39

【HTTPS基础概念与原理】SSL/TLS协议演进史：从SSLv3到TLS 1.3

以下是 SSL/TLS协议演进史的详细解析，从SSLv3到TLS 1.3，涵盖各版本的核心特点、重大漏洞及淘汰原因： 1. SSLv3（Secure Sockets Layer 3.0） • 发布时间：1996年（Netscape开发） • 核…...

编程日记 2025/6/24 6:43:10

JVM 与云原生的完美融合：引领技术潮流

最近佳作推荐： Java 大厂面试题 – 揭秘 JVM 底层原理：那些令人疯狂的技术真相（New） Java 大厂面试题 – JVM 性能优化终极指南：从入门到精通的技术盛宴（New） Java 大厂面试题 – JVM 深度剖析&…...

编程日记 2025/6/25 1:20:01

【进程控制二】进程替换和bash解释器

【进程控制二】进程替换 1.exec系列接口2.execl系列2.1execl接口2.2execlp接口2.3execle 3.execv系列3.1execv3.2总结 4.实现一个bash解释器4.1内建命令通过fork创建的子进程，会继承父进程的代码和数据，因此本质上还是在执行父进程的代码进程替换可以将…...

编程日记 2025/6/26 18:37:02

如何查看打开的 git bash 窗口是否是管理员权限打开

在 git bash 中输入： net session >nul 2>&1 && (echo Ok) || (echo Failed) 显示 OK 》是管理员权限； 显示 Failed 》不是管理员权限。如何删除此步生成的垃圾文件： 新建一个 .txt 文件，输入以下代码…...

编程日记 2025/6/25 8:45:45

ubuntu 22.04 wifi网卡配置地址上网

通过network-manager配置确定是否存在usb网卡的驱动 rootgpu-server:/etc/netplan# lsmod | grep rt2800usbrt2800usb 32768 0rt2x00usb 24576 1 rt2800usbrt2800lib 139264 1 rt2800usbrt2x00lib 73728 3 rt2800us…...

编程日记 2025/6/28 6:57:58

让 Cursor 教我写 MCP Client

文章目录 1. 写在最前面2. 动手实现一个 MCP Client2.1 How 天气查询 Client2.1.1 向 Cursor 提问的艺术2.1.2 最终成功展示2.1.3 client 的代码 3. MCP 协议核心之一总结3.1 SSE vs WebSocket 4. 碎碎念5. 参考资料 1. 写在最前面学习了 MCP Server 的实现后，刚好…...

编程日记 2025/6/25 11:38:47

GoogleTest：GMock2 EXPECT_CALL

GoogleTest：GMock初识-CSDN博客简单的介绍了GMock工作的方式 GMock其实是比较复杂的，先上一个例子，然后再仔细的解读： //not_ready_class.hpp #include <string>class Person { public:virtual ~Person() = default;virtual std::string name() = 0;virtual int a…...

编程日记 2025/6/25 22:57:22

自注意力机制（Self-Attention）前向传播手撕

题目实现Transformer中自注意力机制的前向传播代码思路与代码自注意力机制（Self-Attention）是自然语言处理和深度学习中的一种核心机制，最早在 Transformer 模型中被提出。它的核心思想是：让序列中的每个元素都能动态关注整个…...

编程日记 2025/6/24 15:19:51

华硕服务器-品类介绍

目录一、核心产品线解析 1. 机架式服务器 2. 塔式服务器 3. 高密度计算服务器二、关键技术与模组配置 1. 主板与管理模块 2. 电源与散热 3. 存储与网络三、应用场景与行业解决方案 1. 人工智能与高性能计算 2. 云计算与虚拟化 3. 边缘计算与工业物联网一、核心…...

编程日记 2025/6/26 7:26:06

【Ansible基础】Ansible设计理念与无代理架构深度解析

目录 1 Ansible概述与核心设计理念 1.1 Ansible的核心设计哲学 1.2 Ansible与其他配置管理工具的对比 2 Ansible无代理架构详解 2.1 无代理架构工作原理 2.2 无代理架构的优势 2.3 无代理架构的局限性 3 Ansible核心组件与架构 3.1 Ansible核心组件架构组件说明&…...

编程日记 2025/6/25 5:03:08

利用vba替换word中多个表格，相邻单元格的文字

目录一、效果图1、替换前2、替换后二、敲代码1、开发者工具→vba编辑器，点击插入模块2、键入以下代码3、代码编辑完成后，开发者工具→运行宏，选择对应名称，运行一、效果图标题估计没说明白，上图 1、替换前 2、替…...

编程日记 2025/6/25 1:22:11

动态多因子策略

策略其核心思想是通过多种技术指标的结合，动态调整交易信号，以实现更精准的市场进出和风险管理。交易逻辑思路 1. 初始化与数据更新： - 在每个Bar的开盘时，更新当日的最高价、最低价和收盘价。 - 计算短期和长期的移动平均线&…...

编程日记 2025/6/23 22:08:11

STC32G12K128实战：串口通信

STC32G12K128芯片写一个按键通过串口1发送字符串的程序。首先，确认芯片的串口1配置。STC32G系列通常使用UART1，相关的寄存器是P_SW1来选择引脚。默认情况下，UART1的TX是P3.1。接下来是设置定时器作为波特率发生器。通常用定时器2&#xff0c…...

编程日记 2025/6/26 15:25:37

基于javaweb的SpringBoot高校图书馆座位预约系统设计与实现(源码+文档+部署讲解）

技术范围：SpringBoot、Vue、SSM、HLMT、Jsp、PHP、Nodejs、Python、爬虫、数据可视化、小程序、安卓app、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。主要内容：免费功能设计、开题报告、任务书、中期检查PPT、系统功能实现、代码编写、论文编写和辅导、论文…...

编程日记 2025/6/24 21:43:06

一种资源有限单片机处理cJSON数据的方法

一般单片机处理cJSON格式的数据都直接使用cJSON库，但对于Ram较小的单片机，由于资源有限，这并不合适，但我们可以根据cJSON数据的特定格式，使用土方法，直接对字符进行查找裁剪即可 //截取字符串str中字符a与…...

编程日记 2025/6/25 16:16:17

【2025版】Spring Boot面试题

文章目录 1. Spring, Spring MVC, SpringBoot是什么关系？2. 谈一谈对Spring IoC的理解3. Component 和 Bean 的区别？4. Autowired 和 Resource 的区别？5. 注入Bean的方法有哪些？6. 为什么Spring 官方推荐构造函数注入？…...

编程日记 2025/6/27 19:39:43

C++——类和对象（1）

文章目录一、前言二、类和对象上2.1 类的定义2.1.1 定义格式一2.1.2 定义格式二2.1.3 注意点 2.2 访问限定符2.2.1 访问限定符的用法 2.3 类域2.4 类的实例化2.4.1 实例化的概念2.4.2 实例化具体举例2.4.3类的实例化对象大小 2.5 this指针2.5.1 this指针的概念2.5.6 this指针的…...

编程日记 2025/6/26 9:39:16

【行为型之观察者模式】游戏开发实战——Unity事件驱动架构的核心实现策略

文章目录 🎯 观察者模式（Observer Pattern）深度解析一、模式本质与核心价值二、经典UML结构三、Unity实战代码（玩家血量监控系统）1. 定义观察者接口与主题基类2. 实现具体主题（玩家血量）3. 实现…...

编程日记 2025/6/25 23:43:00

Java基础语法之数组

数组一、认识数组 1.什么是数组数组就是一个容器，用来存一批同种类型的数据。举例 20, 10, 80, 60, 90 int[] arr {20, 10, 80, 60, 90};张三, 李四, 王五 String[] names {"张三", "李四", "王五"};2.为什么要使用数组假设…...

编程日记 2025/6/26 12:58:23

Vue3学习（组合式API——计算属性computed详解）

目录一、计算属性computed。 Vue官方提供的案例。(普通写法与计算属性写法) 使用计算属性computed重构——>简化描述响应式状态的复杂逻辑。 （1）计算属性computed小案例。 <1>需求说明。（筛选原数组——>得新数组） &…...

编程日记 2025/6/25 7:29:37

高海拔和远距离的人员识别：面部、体型和步态的融合

大家读完就觉得有帮助记得关注和点赞！！！ 摘要我们解决了在无约束环境中进行全身人体识别的问题。这个问题出现在诸如IARPA高空和远距离生物识别与身份识别（BRIAR）计划等监视场景中，其中生物识别数据是在长…...

编程日记 2025/6/27 17:22:25

《P2345 [USACO04OPEN] MooFest G》

题目背景 P5094 [USACO04OPEN] MooFest G 加强版题目描述约翰的 n 头奶牛每年都会参加“哞哞大会”。哞哞大会是奶牛界的盛事。集会上的活动很多，比如堆干草，跨栅栏，摸牛仔的屁股等等。它们参加活动时会聚在一起，第 i 头…...

编程日记 2025/6/25 11:41:36

浅浅学:DoIP工作流程及基于DoIP的诊断/刷写工具

注：阅读本文需要对UDS及BootLoader有一定了解，基础内容不做赘述。在汽车"新四化"浪潮的推动下，智能座舱、自动驾驶、车路协同等创新技术正加速重构行业格局。随着车载ECU数量突破百个量级，软件代码量呈指数级增长——…...

编程日记 2025/6/26 10:39:52

首个专业AI设计Agent发布-Lovart

Lovart是什么 Lovart 是为设计师打造的世界上首个专业设计 Agent。Lovart 能像专业设计师一样思考和执行设计任务，提供高水平的设计方案。基于自然语言交互，用户能快速调整布局、颜色和构图。Lovart 支持从创意拆解到专业交付的全链路设计，单…...

编程日记 2025/6/26 18:16:28

二叉树(中序遍历)

嘿，欢迎来到小巫blog！小巫又来啦！看到你对二叉树中序遍历这道题有点困惑，别担心，我会一步步带你搞定它！这道题是树的基础题目，掌握了它，你对树的遍历就会有很深的理解。我相信&#…...

编程日记 2025/5/25 10:01:05

Ubuntu 系统默认已安装 python，此处只需添加一个超链接即可

步骤 1：确认 Python 3 的安装路径查看当前 Python 3 的路径： which python3 输出类似： /usr/bin/python3 步骤 2：创建符号链接使用 ln -s 创建符号链接，将 python 指向 python3： sudo ln -s /usr/b…...

编程日记 2025/6/26 7:23:36

AcroForm JavaScript Promise 对象应用示例: 异步加载PDF文件

这段代码演示了在Adobe Acrobat DC Pro 的 JavaScript 环境中如何使用 Promise 对象处理异步操作。具体功能是： 定义了一个loadFile函数，模拟异步加载PDF文件的操作使用Promise对象封装异步操作，提供成功(resolve)和失败(reject)两种状态通过…...

编程日记 2025/6/20 14:16:32