标签：Java HashMap Synchronized CAS 编程 基础 线程 HashTable JavaSE
11.String和StringBuffer、StringBuilder的区别是什么？String为什么是不可变的?
StringBuffer 仅能获得10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。 对于三者使用的总结：如果要操作少量的数据用 = String，单线程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuilder，多线 程操作字符串缓冲区 下操作大量数据 = StringBuffer
12.自动装箱与拆箱
a、装箱：将基本类型用它们对应的引用类型包装起来；
b、拆箱：将包装类型转换为基本数据类型；
13.int 和 Integer 有什么区别?
Java 是一个近乎纯洁的面向对象编程语言，但是为了编程的方便还是引入了基本数据类型，但是为了能够将这些基本数据类型当成 对象操作，Java 为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型（wrapper class），int 的包装类就是 Integer，从 Java 5 开 始引入了自动装箱/拆箱机制，使得二者可以相互转换。
14.Java 为每个原始类型提供了哪些包装类型?
a、原始类型: boolean，char，byte，short，int，long，float，double
b、包装类型：Boolean，Character，Byte，Short，Integer，Long，Float，Double
15.ArrayList、LinkedList、Vector 的区别?
a、ArrayList,Vector 底层是由数组实现，LinkedList 底层是由双线链表实现，从底层的实现可以得出它们的性能问题。
b、ArrayList,Vector 插入速度相对较慢，查询速度相对较快，而LinkedList 插入速度较快,而查询速度较慢。再者由于 Vevtor 使 用了线程安全锁，所以ArrayList 的运行效率高于 Vector。
16.HashMap 和 Hashtable 的区别?
a、线程是否安全： HashMap 是非线程安全的，HashTable 是线程安全的；HashTable 内部的方法基本都经过 synchronized 修饰。（如果你要保证线程安全的话就使用 ConcurrentHashMap 吧！）；
b、效率： 因为线程安全的问题，HashMap 要比 HashTable 效率高一点。另外，HashTable 基本被淘汰，不要在代码中使用 它；
c、对Null key 和Null value的支持： HashMap 中，null 可以作为键，这样的键只有一个，可以有一个或多个键所对应的值为 null。。但是在 HashTable 中 put 进的键值只要有一个 null，直接抛出 NullPointerException。
d、初始容量大小和每次扩充容量大小的不同 ：
①创建时如果不指定容量初始值，Hashtable 默认的初始大小为11，之后每次扩 充，容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充，容量变为原来的2倍。
②创建时如果给定了 容量 初始值，那么 Hashtable 会直接使用你给定的大小，而 HashMap 会将其扩充为2的幂次方大小。也就是说 HashMap 总是使用 2的幂作为哈希表的大小
e、底层数据结构： JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链 表转化为红黑树，以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。
17.Synchronized 用 过 吗 ， 其 原 理 是 什 么 ?
a、Synchronized 是 由 JVM 实 现 的 一 种 实 现 互 斥 同 步 的 一 种 方 式 ， 如 果你 查 看 被 Synchronized 修 饰 过 的 程 序块 编 译 后 的 字 节 码 ， 会 发 现 ，被 Synchronized 修 饰 过 的 程 序 块 ， 在 编 译 前 后 被 编 译 器 生 成 了 monitorenter 和 monitorexit 两 个 字 节 码 指 令 。
b、这 两 个 指 令 是 什 么 意 思 呢 ？在 虚 拟 机 执 行 到 monitorenter 指 令 时 ， 首 先 要 尝 试 获 取 对 象 的 锁 ：如 果 这 个 对 象 没 有 锁 定 ， 或 者 当 前 线 程 已 经 拥 有 了 这 个 对 象 的锁 ， 把 锁的 计 数 器 +1； 当 执 行 monitorexit 指 令 时 将 锁 计 数 器 -1； 当 计 数 器为 0 时 ， 锁 就 被 释 放 了 。
c、如果 获 取 对 象 失 败 了 ， 那 当 前 线 程 就 要 阻 塞 等 待 ， 直 到 对 象 锁 被 另 外 一个 线 程 释 放 为 止 。Java 中 Synchronize 通 过 在 对 象 头 设 置 标 记 ， 达 到 了 获 取 锁 和 释 放锁 的 目 的 。
18.为 什 么 说 Synchronized 是 非 公 平 锁 ?
非 公 平 主 要 表 现 在 获 取 锁 的 行 为 上 ， 并 非 是 按 照 申 请 锁 的 时 间 前 后 给 等待 线 程 分 配 锁 的 ， 每 当 锁 被释 放 后 ， 任 何 一 个 线 程 都 有 机 会 竞 争 到 锁 ，这 样 做 的 目 的 是 为 了 提 高 执 行 性 能 ， 缺 点 是 可 能 会 产 生线 程 饥 饿 现 象 。
19.为 什 么 说 Synchronized 是 一 个 悲 观 锁 ?乐 观 锁 的 实 现 原 理又 是 什 么 ? 什 么 是 CAS， 它 有 什 么 特 性 ?
a、Synchronized 显 然 是 一 个 悲 观 锁 ， 因 为 它 的 并 发 策 略 是 悲 观 的 ：不 管 是 否 会 产 生 竞 争 ， 任 何 的 数 据 操作 都 必 须 要 加 锁 、 用 户 态 核 心 态 转换 、 维 护 锁 计 数 器 和 检 查 是 否 有 被 阻 塞 的 线 程 需 要 被 唤 醒 等 操 作 。
b、随 着 硬 件 指 令 集 的 发 展 ， 我 们 可 以 使 用 基 于 冲 突 检 测 的 乐 观 并 发 策 略 。先 进 行 操 作 ， 如 果 没 有 其他 线 程 征 用 数 据 ， 那 操 作 就 成 功 了 ；如 果 共 享 数 据 有 征 用 ， 产 生 了 冲 突 ， 那 就 再 进 行 其 他 的 补 偿 措施 。 这 种乐 观 的 并 发 策 略 的 许 多 实 现 不 需 要 线 程 挂 起 ， 所 以 被 称 为 非 阻 塞 同 步 。
c、乐 观 锁 的 核 心 算 法是 CAS（ Compareand Swap， 比 较 并 交 换 ） ， 它 涉及 到 三 个 操 作 数 ： 内 存 值 、 预 期 值 、 新 值 。 当 且 仅 当预 期 值 和 内 存 值 相等 时 才 将 内 存 值 修 改 为 新 值 。这 样 处 理 的 逻 辑 是 ， 首 先 检 查 某 块 内 存 的 值 是 否 跟之 前 我 读 取 时 的 一样 ， 如 不 一 样 则 表 示 期 间 此 内 存 值 已 经 被 别 的 线 程 更 改 过 ， 舍 弃 本 次 操作 ， 否 则说 明 期 间 没 有 其 他 线 程 对 此 内 存 值 操 作 ， 可 以 把 新 值 设 置 给 此块 内 存 。
d、CAS 具 有 原 子 性 ， 它 的 原 子 性由 CPU 硬 件 指 令 实 现 保 证 ， 即 使 用JNI 调 用 Native 方 法 调 用 由 C++ 编 写 的 硬 件 级 别 指 令 ， JDK 中 提供 了Unsafe 类 执 行 这 些 操 作 。
20.乐 观 锁 一 定 就 是 好 的 吗 ? 乐 观 锁 避 免 了 悲 观 锁 独 占 对 象 的 现 象 ， 同 时 也 提 高 了 并 发 性 能 ， 但 它 也有 缺 点 ：
a、乐 观 锁 只 能 保 证 一 个 共 享 变 量 的 原 子 操 作 。 如 果 多 一 个 或 几 个 变 量 ， 乐观 锁 将 变 得 力 不 从 心 ， 但互 斥 锁 能 轻 易 解 决 ， 不 管 对 象 数 量 多 少 及 对 象颗 粒 度 大 小 。
b、长 时 间 自 旋 可 能 导 致 开 销 大 。 假 如 CAS 长 时 间 不 成 功 而 一 直 自 旋 ， 会给 CPU 带 来 很 大 的 开 销 。
c、ABA 问 题 。 CAS 的 核 心 思 想 是 通 过 比 对 内 存 值 与 预 期 值 是 否 一 样 而 判断 内 存 值 是 否 被 改 过 ， 但 这个 判 断 逻 辑 不 严 谨 ， 假 如 内 存 值 原 来 是 A，后 来 被 一 条 线 程 改 为 B， 最 后 又 被 改 成 了 A， 则 CAS 认 为 此内 存 值 并没 有 发 生 改 变 ， 但 实 际 上 是 有 被 其 他 线 程 改 过 的 ， 这 种 情 况 对 依 赖 过 程值 的 情 景 的 运 算 结果 影 响 很 大 。 解 决 的 思 路 是 引 入 版 本 号 ， 每 次 变 量 更新 都 把 版 本 号 加 一 。
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