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集合相關

1. 集合相關異常，以及使用各集合間的優缺點？

• 臨時解決方案：百度、諮詢同事、快速界解決問題，避免影響專案進度；
• 解決後的問題反思：
  ArrayList是單執行緒，非執行緒安全，需要手動加鎖實現同步lock或sychornized；因為程式碼不方便重用，CopyOnWriteArrayList，它底層是：寫加鎖，ReentrantLock，讀不加鎖；ReentrantLock，基於AQS同步,它的公平鎖和非公平鎖，AQS的基礎又是CAS。區別ReentrantLock和sychornized
  ，和jdk關鍵字優化有關。
  CopyOnWriteArrayList底層陣列由volatile修飾，保證記憶體可見性，這裡涉及到重排序，happen-before，CAS，記憶體屏障。注意原子型別，底層就是volatile修飾的。CAS類似資料庫中的樂觀鎖。
  CopyOnWriteArrayList的使用場景：讀多寫少的場景，避免大量臨時陣列產生（因為每次寫的時候，需要兩個陣列，寫操作併發高，導致新生代產生大量臨時陣列，需要大量GC）、黑/白名單（利用分散式Nginx實現ip黑名單，限流，負載均衡，反爬蟲），同包下還有ConcurrentHashMap，7與8的Hashmap和ConcurrentHashMap區別
  。

保證思路連續性

• 一些常見問題：ArrayList的坑、集合優缺點、集合中常見異常、ArrayList能不能在多執行緒中使用
  ConcurrentModificationException併發修改異常，產生於iterator迭代遍歷ArrayList，刪除一個元素，產生異常，for/foreach也是，expectedModCount表示修改次數期望值，初始值與modCount相等，但是修改集合成員時，modCount會變化，當兩者不相等是，丟擲這個異常，所以需要移除時不能使用list.remove(xxx)，而是使用iterator.remove()，因為這個方法會設定那兩個引數相等。

說出在什麼場景下出現異常（發現問題能力）、說出異常原因（分析問題能力）、說出解決方案（解決問題能力）、對一個小問題的擴充套件和延伸（總結問題能力）
示例：發現問題——ArrayList遍歷出現異常、分析問題——找到原始碼原因、解決問題——使用迭代器remove方法可以避免、總結問題——多執行緒場景下迭代器remove方法產生問題引出併發容器
引出CopyOnWriteArrayList，在檢視mysql驅動程式類的時候Driver中發現的

• 專案中的例子：
  

2. CopyOnWriteArrayList原理

• java.util.concurrent包、字面意思write寫操作需要copy、任何可變操作(add，set，remove等操作)伴隨複製動作
• 原始碼淺析
  新增元素——add(E e)

lock.lock();  //加鎖，保證執行緒安全
Arrays.copyOf();  //拷貝出新陣列 private volatile transient Object[] array;
lock.unlock();  //finally中解鎖，防止出現異常導致鎖不釋放
/**
* 大致流程都是 先lock一下保證執行緒安全，拷貝出新陣列，操作，修改原陣列引用指向新陣列，unlock解鎖
* 高併發讀請求，走的是舊陣列。
*/

3. CopyOnWriteArrayList面試關鍵點

• 寫時複製機制
• 寫操作加鎖/解鎖
• 讀操作不需要幾所
• 體現讀寫分離的思想
• 體現最終一致性思想
• 在JDBC驅動程式原始碼中廣泛使用
• 使用場景：讀多寫少場景——黑名單、白名單、商品類目

4. 延伸至 volatile關鍵字
   volatile是保證執行緒記憶體可見性 ，區別於加鎖。
   volatile通過JVM底層一些指令，例如：happen-before規則，記憶體屏障等技術，保證cpu0放入到memory記憶體中，執行jvm中指令，強制硬體層面上，其他cpu的cache快取為無效狀態，強制從memory中獲取新值，放到各自的快取中進行計算。"大致是清其他cpu快取，再重新拿快取"

5. 延伸至 CAS原子型別操作
   CAS(Compare and Swap)
   原子型別：保證操作都是執行緒安全的。
   例如：AtomicInteger 底層有一個 private volatile int value; //實際就是int + volatile修飾

• CAS有三個運算元
  記憶體值V、舊的預期值A、要修改的新值B
當且僅當預期值A和記憶體值V相同時，將記憶體值V修改為B，否則什麼都不做。

6. 延伸至 樂觀鎖
7. 延伸至 鎖
   Synchronized是依賴於JVM實現的(作業系統實現)、ReentrantLock是JDK實現的(開發者實現)、兩者效能相當

• 常見的ReentrantLock 重入鎖：同一時間，只有一個執行緒可以使用臨界資源；公平鎖是若是同一執行緒競爭資源，是可以加上鎖的，先來後到；非公平鎖，後續執行緒沒有按照佇列形式來拿到鎖。
  

在多執行緒高併發環境下，多執行緒競爭鎖，有一個競爭成功加上鎖，成功的執行緒直接執行方法邏輯；
加鎖失敗，生成阻塞佇列，存放所有等待執行緒，等待獲取釋放鎖後的使用權；當前一個使用者釋放鎖， 佇列會喚醒一個執行緒去競爭資源加鎖，以達到執行緒安全的效果；成功就加鎖，失敗就再回到阻塞佇列。

8. sychornized 和 volatile關鍵字

volatile是輕量級的synchronized。鎖提供了兩種特性，互斥和可見性。因此在保證多執行緒讀寫時資料的一致性，可以使用同步即synchronized關鍵字和可見性即volatile。

1.volatile

可見性的意思即當一個執行緒修改了共享變數時，另一個執行緒也能讀取到這個最新的數值。

對於volatile修飾的變數在進行寫操作時，處理器不會直接和記憶體通訊，會先寫入到快取中。在這個寫入快取的過程中，用到快取一致性確保修改的原子性。當快取回寫到記憶體中時會導致其他處理器對此變數的快取無效，會重新讀取此變數的值。

2.synchronized和volatile的區別

1）volatile本質是在告訴jvm當前變數在暫存器中的值是不確定的,需要從主存中讀取,synchronized則是鎖定當前變數,只有當前執行緒可以訪問該變數,其他執行緒被阻塞住.
2）volatile僅能使用在變數級別,synchronized則可以使用在變數,方法.
3）volatile僅能實現變數的修改可見性,而synchronized則可以保證變數的修改可見性和原子性.
4）volatile不會造成執行緒的阻塞,而synchronized可能會造成執行緒的阻塞.

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