Java并发编程面试题

2025年阅读约 13 分钟面试指南 · Java面试

Java 并发面试

深入Java并发编程面试核心考点，涵盖线程池、锁机制、volatile、CAS、AQS等高频面试题，附详细解答。

一句话总结

Java 并发是面试的重头戏，核心考点：线程池（7参数+4拒绝策略）、锁机制（synchronized 锁升级 vs ReentrantLock）、volatile（可见性+禁止重排序）、CAS（乐观锁+ABA问题）、AQS（CLH队列+state管理）。每个知识点都有对应的深度解析文章。

线程池

Q：线程池的核心参数有哪些？

ThreadPoolExecutor有7个核心参数：

1. corePoolSize：核心线程数，即使空闲也不会回收
2. maximumPoolSize：最大线程数
3. keepAliveTime：非核心线程的空闲存活时间
4. unit：存活时间单位
5. workQueue：任务等待队列
6. threadFactory：线程工厂
7. handler：拒绝策略

执行流程：核心线程→任务队列→非核心线程→拒绝策略

📖 深入阅读：线程池核心参数与执行流程 · 线程生命周期与状态 · wait vs sleep

锁机制

Q：synchronized和ReentrantLock的区别？

synchronized：JVM层面，自动加锁释放锁，不可中断，非公平锁。

ReentrantLock：API层面，手动加锁释放锁，可中断，可公平可非公平，支持Condition条件变量。

synchronized锁升级过程：无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁。JDK 6引入锁升级优化，大部分情况下不需要重量级锁。

📖 深入阅读：synchronized 底层实现 · ReentrantLock vs synchronized · 死锁排查与预防

volatile关键字

Q：volatile的作用和原理？

volatile有两个作用：可见性和禁止指令重排序。

可见性：volatile变量的写操作会强制刷新到主内存，读操作会从主内存读取最新值。

禁止指令重排序：通过内存屏障（Memory Barrier）实现。写操作前插入StoreStore屏障，写操作后插入StoreLoad屏障；读操作前插入LoadLoad屏障，读操作后插入LoadStore屏障。

注意：volatile不保证原子性。i++操作即使i是volatile的，也不是线程安全的。

📖 深入阅读：volatile 关键字详解 · Java 内存模型 JMM · ThreadLocal 原理

CAS与AQS

Q：什么是CAS？有什么问题？

CAS（Compare And Swap）是比较并交换，是一种乐观锁的实现方式。它包含三个操作数：内存值V、预期值A、新值B。只有当V等于A时，才将V更新为B。

CAS的问题：
1. ABA问题：值从A变为B再变为A，CAS认为没有变化。解决：AtomicStampedReference
2. 自旋开销：竞争激烈时CAS不断失败重试，消耗CPU
3. 只能保证单个变量的原子操作

Q：AQS是什么？

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java并发包的核心框架，ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等都基于AQS实现。AQS维护一个volatile int state和FIFO等待队列。

📖 深入阅读：CAS 原理与 ABA 问题 · AQS 框架详解 · CountDownLatch/CyclicBarrier/Semaphore

实战场景

场景：自定义线程池 + CountDownLatch 批量处理

// 自定义线程池处理批量任务 ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor( 4, 8, 60L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(100), new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() ); List<String> tasks = Arrays.asList("task1", "task2", "task3"); CountDownLatch latch = new CountDownLatch(tasks.size()); for (String task : tasks) { executor.submit(() -> { try { processTask(task); } finally { latch.countDown(); } }); } latch.await(30, TimeUnit.SECONDS); // 最多等30秒 executor.shutdown();