java面试题-JUC基础类介绍

ゝ一纸荒年。 2023-09-27 14:43 35阅读 0赞

## 1.JUC框架包含几个部分? ##

五个部分：

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*  Lock框架和Tools类(把图中这两个放到一起理解)

*  Collections: 并发集合

*  Atomic: 原子类

*  Executors: 线程池

## 2.Lock框架和Tools哪些核心的类? ##

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1.  Lock接口：用于提供比synchronized更加灵活和高级的线程同步控制，支持公平/非公平锁、可中断的获取锁、超时获取锁等功能。

1.  ReentrantLock类：Lock接口的主要实现类，提供与synchronized类似的功能，但更加灵活，支持公平/非公平锁、可重入性、可中断的获取锁、超时获取锁等功能。

1.  ReadWriteLock接口：提供读写锁的支持，用于控制多个线程对共享数据的读写操作。

1.  ReentrantReadWriteLock类：ReadWriteLock接口的主要实现类，提供读写锁的功能，支持可重入性，同时支持多个线程同时读取共享数据，但只允许一个线程进行写操作。

1.  Condition接口：用于在锁的基础上更加灵活地控制线程的等待和唤醒操作。

1.  ReentrantLock.ConditionObject类：Condition接口的主要实现类，提供了等待和唤醒操作所需要的一系列方法。

1.  Semaphore类：用于控制同时访问某个资源的线程数，可以用于实现资源池的管理等功能。

1.  CountDownLatch类：用于控制多个线程的同步，可以让一个或多个线程等待其他线程执行完毕后再继续执行。

1.  CyclicBarrier类：用于控制多个线程的同步，可以让多个线程在同一时刻到达同一个屏障点，然后继续执行。

1.  Phaser类：用于控制多个线程的同步，支持多个阶段的同步，可以让多个线程在同一阶段结束后进入下一阶段，直到所有阶段都完成后才继续执行。

## 3.JUC并发集合哪些核心的类? ##

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1.  ConcurrentHashMap：线程安全的哈希表，与 Hashtable 不同的是，它采用分段锁技术实现线程安全，多个线程可以同时访问不同的分段，从而大大提高了并发性能。

1.  CopyOnWriteArrayList：线程安全的 ArrayList，基于“写时复制”技术实现，当有新元素添加到集合时，先将原始数据复制一份，然后在新的集合上添加新元素，最后用新集合替换旧集合。

1.  CopyOnWriteArraySet：线程安全的 Set，基于 CopyOnWriteArrayList 实现，采用“写时复制”技术，保证了并发访问的安全性。

1.  ConcurrentLinkedQueue：非阻塞队列，基于链表实现，支持高并发、高吞吐量的队列操作。

1.  ConcurrentSkipListMap：跳表实现的 Map，线程安全，支持高并发、高吞吐量的并发操作。

1.  ConcurrentSkipListSet：跳表实现的 Set，线程安全，支持高并发、高吞吐量的并发操作。

1.  BlockingQueue：阻塞队列的接口，继承了 Queue 接口，提供了在队列已满或已空时的阻塞操作。

1.  ArrayBlockingQueue：有界阻塞队列，底层基于数组实现，当队列已满时，put 操作会阻塞；当队列已空时，take 操作会阻塞。

1.  LinkedBlockingQueue：基于链表实现的阻塞队列，可以指定容量，当队列已满时，put 操作会阻塞；当队列已空时，take 操作会阻塞。

1.  PriorityBlockingQueue：基于优先级的无界阻塞队列，元素按照优先级从高到低排序，当队列为空时，take 操作会阻塞。

## 4.JUC原子类哪些核心的类? ##

JUC原子类是一组以原子方式更新基本数据类型的类，其中包含了很多核心的类，其中最常用的包括：

1.  AtomicInteger系列：提供原子性的int类型操作，包括：AtomicInteger、AtomicIntegerArray、AtomicIntegerFieldUpdater。

1.  AtomicLong系列：提供原子性的long类型操作，包括：AtomicLong、AtomicLongArray、AtomicLongFieldUpdater。

1.  AtomicBoolean：提供原子性的boolean类型操作。

1.  AtomicReference系列：提供原子性的对象类型操作，包括：AtomicReference、AtomicReferenceArray、AtomicReferenceFieldUpdater。

1.  AtomicStampedReference：提供原子性的带版本号的对象引用类型操作，可以防止ABA问题。

1.  AtomicMarkableReference：提供原子性的带标记位的对象引用类型操作，可以在对象引用的同时维护一个boolean类型的标记位。

这些原子类都是通过一些底层的机制来保证操作的原子性和可见性，比如利用CAS操作，利用volatile关键字等。在多线程环境下，使用这些原子类能够提高程序的并发性能和可靠性。

## 5.JUC线程池哪些核心的类? ##

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JUC线程池主要包括以下核心的类：

1.  **Executor** 接口：定义了一个用于执行任务的方法 **void execute(Runnable command)**，是线程池的顶级接口。

1.  **ExecutorService** 接口：继承了 **Executor** 接口，定义了一些常用的线程池操作方法，例如提交任务、关闭线程池等。

1.  **ThreadPoolExecutor** 类：是线程池的实现类，可以通过构造函数自定义线程池的各种参数，例如核心线程数、最大线程数、队列容量、线程工厂等。该类继承了 **AbstractExecutorService** 抽象类，实现了 **ExecutorService** 接口。

1.  **ScheduledExecutorService** 接口：继承了 **ExecutorService** 接口，定义了延迟执行和周期执行任务的方法。

1.  **ScheduledThreadPoolExecutor** 类：是线程池的实现类，可以通过构造函数自定义线程池的各种参数，例如核心线程数、最大线程数、队列容量、线程工厂等。该类继承了 **ThreadPoolExecutor** 类，实现了 **ScheduledExecutorService** 接口。

JUC 线程池的核心类可以通过自定义参数，灵活地创建和管理线程池，提高系统性能和资源利用率。

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