Java核心技术面试精讲
杨晓峰
前Oracle首席工程师
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开篇词 (1讲)
开篇词 | 以面试题为切入点，有效提升你的Java内功
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模块一 Java基础 (14讲)
第1讲 | 谈谈你对Java平台的理解？
第2讲 | Exception和Error有什么区别？
第3讲 | 谈谈final、finally、 finalize有什么不同？
第4讲 | 强引用、软引用、弱引用、幻象引用有什么区别？
第5讲 | String、StringBuffer、StringBuilder有什么区别？
第6讲 | 动态代理是基于什么原理？
第7讲 | int和Integer有什么区别？
第8讲 | 对比Vector、ArrayList、LinkedList有何区别？
第9讲 | 对比Hashtable、HashMap、TreeMap有什么不同？
第10讲 | 如何保证集合是线程安全的? ConcurrentHashMap如何实现高效地线程安全？
第11讲 | Java提供了哪些IO方式？ NIO如何实现多路复用？
第12讲 | Java有几种文件拷贝方式？哪一种最高效？
第13讲 | 谈谈接口和抽象类有什么区别？
第14讲 | 谈谈你知道的设计模式？
模块二 Java进阶 (16讲)
第15讲 | synchronized和ReentrantLock有什么区别呢？
第16讲 | synchronized底层如何实现？什么是锁的升级、降级？
第17讲 | 一个线程两次调用start()方法会出现什么情况？
第18讲 | 什么情况下Java程序会产生死锁？如何定位、修复？
第19讲 | Java并发包提供了哪些并发工具类？
第20讲 | 并发包中的ConcurrentLinkedQueue和LinkedBlockingQueue有什么区别？
第21讲 | Java并发类库提供的线程池有哪几种？ 分别有什么特点？
第22讲 | AtomicInteger底层实现原理是什么？如何在自己的产品代码中应用CAS操作？
第23讲 | 请介绍类加载过程，什么是双亲委派模型？
第24讲 | 有哪些方法可以在运行时动态生成一个Java类？
第25讲 | 谈谈JVM内存区域的划分，哪些区域可能发生OutOfMemoryError?
第26讲 | 如何监控和诊断JVM堆内和堆外内存使用？
第27讲 | Java常见的垃圾收集器有哪些？
第28讲 | 谈谈你的GC调优思路?
第29讲 | Java内存模型中的happen-before是什么？
第30讲 | Java程序运行在Docker等容器环境有哪些新问题？
模块三 Java安全基础 (2讲)
第31讲 | 你了解Java应用开发中的注入攻击吗？
第32讲 | 如何写出安全的Java代码？
模块四 Java性能基础 (3讲)
第33讲 | 后台服务出现明显“变慢”，谈谈你的诊断思路？
第34讲 | 有人说“Lambda能让Java程序慢30倍”，你怎么看？
第35讲 | JVM优化Java代码时都做了什么？
模块5 Java应用开发扩展 (4讲)
第36讲 | 谈谈MySQL支持的事务隔离级别，以及悲观锁和乐观锁的原理和应用场景？
第37讲 | 谈谈Spring Bean的生命周期和作用域？
第38讲 | 对比Java标准NIO类库，你知道Netty是如何实现更高性能的吗？
第39讲 | 谈谈常用的分布式ID的设计方案？Snowflake是否受冬令时切换影响？
周末福利 (2讲)
周末福利 | 谈谈我对Java学习和面试的看法
周末福利 | 一份Java工程师必读书单
结束语 (1讲)
结束语 | 技术没有终点
Java核心技术面试精讲
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第22讲 | AtomicInteger底层实现原理是什么？如何在自己的产品代码中应用CAS操作？
杨晓峰 2018-06-26
在今天这一讲中，我来分析一下并发包内部的组成，一起来看看各种同步结构、线程池等，是基于什么原理来设计和实现的。
今天我要问你的问题是，AtomicInteger 底层实现原理是什么？如何在自己的产品代码中应用 CAS 操作？
典型回答
所谓 CAS，表征的是一些列操作的集合，获取当前数值，进行一些运算，利用 CAS 指令试图进行更新。如果当前数值未变，代表没有其他线程进行并发修改，则成功更新。否则，可能出现不同的选择，要么进行重试，要么就返回一个成功或者失败的结果。
从 AtomicInteger 的内部属性可以看出，它依赖于 Unsafe 提供的一些底层能力，进行底层操作；以 volatile 的 value 字段，记录数值，以保证可见性。
private static final jdk.internal.misc.Unsafe U = jdk.internal.misc.Unsafe.getUnsafe();
private static final long VALUE = U.objectFieldOffset(AtomicInteger.class, "value");
private volatile int value;
具体的原子操作细节，可以参考任意一个原子更新方法，比如下面的 getAndIncrement。
Unsafe 会利用 value 字段的内存地址偏移，直接完成操作。
public final int getAndIncrement() {
return U.getAndAddInt(this, VALUE, 1);
}
因为 getAndIncrement 需要返归数值，所以需要添加失败重试逻辑。
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精选留言(24)
- wenxueliu建议；
1. 希望能有推外内存的主题，范型部分希望能与cpp比较讲解。
2. 一些主题如果已经有公开的比较好的资料，可以提供链接，对重点强调即可。希望能看到更多公开资料所没有的信息，这也是老鸟们付费的初衷。
同意的点赞2018-06-26 1 95 
墨飞域这一讲对于我来说，挺有难度的，还是基础比较薄弱，整体上没太听懂。老师对于Java的理解真是太深入了，等我以后技术精进了，再回来看看老师的36讲，应该会有新的认识。继续往下听吧，已经懂点的加深理解，没听过的就当是听了名字以后用到了再仔细研究2018-08-07 21
OneThin能否出一节讲一下unsafe，感觉这个才是最基础的。另外unsafe为什么叫unsafe呢2018-07-16 12
Cui老师，看了AQS的实现原理后，我再回顾了您之前关于synchronized的文章，心中有些疑问：
1、synchronized在JVM中是会进行锁升级和降级的，并且是基于CAS来掌握竞争的情况，在竞争不多的情况下利用CAS的轻量级操作来减少开销。
2、而AQS也是基于CAS操作队列的，位于队列头的节点优先获得锁，其他的节点会被LockSupport.park()起来（这个好像依赖的是操作系统的互斥锁，应该也是个重量级操作）。
我觉得这两种方式都是基于CAS操作的，只是操作的对象不同（一个是Mark Word，一个是队列节点），当竞争较多时，还是不可避免地会使用到操作系统的互斥锁。然而，我再测试这两者的性能时，在无竞争的情况下，两者性能相当，但是，当竞争起来后，AQS的性能明显比synchronized要好（测试案例是8个线程并发对一个int递增，每个线程递增1000万次，AQS的耗时大概要少30%），这是为什么呢？作者回复: Locksupport的实现据说速度快，我也没具体对比过；不过jdk9里，monitor相关操作也加快了，可以看看jep143
2018-06-26 11
三口先生大于0取消状态，小于0有效状态，表示等待状态四种cancelled，signal，condition，propagate作者回复: 不错
2018-06-26 11
I.am DZXCANCELLED 1 因为超时或中断设置为此状态，标志节点不可用
SIGNAL -1 处于此状态的节点释放资源时会唤醒后面的节点
CONDITION -2 处于条件队列里，等待条件成立(signal signalall) 条件成立后会置入获取资源的队列里
PROPAGATE -3 共享模式下使用，头节点获取资源时将后面节点设置为此状态，如果头节点获取资源后还有足够的资源，则后面节点会尝试获取，这个状态主要是为了共享状态下队列里足够多的节点同时获取资源
0 初始状态作者回复: 好
2018-06-26 9
二木🐶一直很好奇，为何CAS指令在发现内容未变的时候就能判断没有其他线程修改呢？可能被修改后的值与比较的值一样呀2018-06-28 6
卡斯瓦德老师请教个问题，acquireQueued的源代码中，使用for（；；）做了个自旋锁吧，作者为什么不用while（true），这种方式呢，是因为开销不一样吗？作者回复: 也许，这个我不知道具体原因，看上去while会比for多一个变量
2018-07-05 4
黄明恩老师可否分析下Object.wait和notify的原理2018-06-28 2
三木子最近遇到配置tomcat连接池，导致cpu过高问题，最后发现配置连接池数过大导致上下文切换次数过多
，也就是线程池中任务数过少，空闲的线程过多，我想问为什么会导致上下文切换过多？2018-06-26 2
77爸比CAS有部分实现是解决ABA问题，可以讲一下ABA问题是如何解决的，除了version外，还有没有其他的方式2018-07-09 1- Paul ShanCAS适用的场景是多数修改都成功，少数不成功的修改靠增加CPU来轮询，也就是说只有CPU轮询付出的代价足够小才经济。2019-11-26
prepared行尾注释不建议吧2019-11-20- 亮灯老师，您好， shouldParkAfterFailedAcquire表示是否挂起当前线程，为什么要有这个判断？这个判断有什么用？2019-10-15
流光老师,您的倒数第二个方法是非公平说的获取方法没问题,最后的acquireQueued()是公平锁的获取方法,前天面试就被面试官喷了2019-07-03 1
Pine请教老师一个问题，基本类型前面加volatile，大概能明白什么意思。 可加在引用类型前面就不是很明白了？2019-04-30
星辰关于状态的其他童鞋已经说啦，
AQS的Node中包含了 Thread和waitStatus，也就是链表中需要获取锁的线程吧～！2019-04-28
Geek_987169老师，您说的"更加紧凑"，是什么意思？不太理解2019-03-26
ylw666LongAdder这里，说要考虑紧凑性的影响，不清楚指的是哪方面的考虑作者回复: 紧凑就是说内存使用效率，有些高性能应用会对此提出苛刻要求
2019-01-26
约书亚全局最看不懂的cancelAcquire方法没说...2018-11-16
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