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你能說簡單說一下synchronize嗎？

可別真簡單一句話就說完了呀~

參考回答：

synchronize是java中的關(guān)鍵字，可以用來修飾實(shí)例方法、靜態(tài)方法、還有代碼塊；主要有三種作用：可以確保原子性、可見性、有序性，原子性就是能夠保證同一時(shí)刻有且只有一個(gè)線程在操作共享數(shù)據(jù)，其他線程必須等該線程處理完數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行；可見性就是當(dāng)一個(gè)線程在修改共享數(shù)據(jù)時(shí)，其他線程能夠看到，保證可見性，volatile關(guān)鍵字也有這個(gè)功能；有序性就是，被synchronize鎖住后的線程相當(dāng)于單線程，在單線程環(huán)境jvm的重排序是不會(huì)改變程序運(yùn)行結(jié)果的，可以防止重排序?qū)Χ嗑€程的影響。

補(bǔ)充：我們來看一下上邊這個(gè)回答，其中有好幾個(gè)部分可以繼續(xù)延伸，這里指的延伸就是面試官可以再繼續(xù)問你的問題。

延伸一：java內(nèi)存模型的三大特性，或者是說一下java內(nèi)存模型，或者是synchronize跟java內(nèi)存模型有什么關(guān)系嗎？

首先補(bǔ)充為何會(huì)問到j(luò)ava內(nèi)存模型，因?yàn)镾ynchronize的三種作用其實(shí)就是java內(nèi)存模型保證的，再就是這個(gè)問題可能單獨(dú)就蹦到考察java內(nèi)存模型(JMM)上了。

1、什么是java內(nèi)存模型：java虛擬機(jī)規(guī)范中定義了java內(nèi)存模型是用來屏蔽各種硬件和操作系統(tǒng)間內(nèi)存的差異，來實(shí)現(xiàn)java程序在各平臺(tái)下并發(fā)一致性，再就是，java內(nèi)存模型并不是真實(shí)存在的，他只是一種抽象概念，定義了線程和主內(nèi)存之間的抽象關(guān)系，也就是線程之間的共享變量存儲(chǔ)在主內(nèi)存中，每個(gè)線程都有一個(gè)私有的本地內(nèi)存，本地內(nèi)存存儲(chǔ)了該線程共享變量的副本。

2、java內(nèi)存模型的三大特性：java內(nèi)存模型有三大特性，原子性、可見性、有序性。

原子性：要么執(zhí)行，要么不執(zhí)行，主要使用互斥鎖Synchronize或者lock來保證操作的原子性；
可見性：在變量修改后將新值同步回主內(nèi)存，主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一是volatile，被volatile修飾的變量發(fā)生修改后會(huì)立即刷新到主內(nèi)存；二是使用Synchronize或者lock，當(dāng)一個(gè)變量unlock之前會(huì)將變量的修改刷新到主內(nèi)存中；
有序性：在Java內(nèi)存模型中，允許編譯器和處理器對(duì)指令進(jìn)行重排序，但是重排序不會(huì)影響單線程的執(zhí)行結(jié)果，卻會(huì)影響多線程并發(fā)執(zhí)行的正確性。主要有兩種方式確保有序性：volatile 和 Synchronize 關(guān)鍵字，volatile是通過添加內(nèi)存屏障的方式來禁止指令重排序，也就是重排序是不能把后面的指令放到內(nèi)存屏障之前執(zhí)行；Synchronize是保證同一時(shí)刻有且只有一個(gè)線程執(zhí)行同步代碼，類似于串聯(lián)順序執(zhí)行代碼。

延伸二：你了解先行發(fā)生原則（happens-before）嗎？

為什么會(huì)出現(xiàn)先行發(fā)生原則：從上邊我們也能看到，如果java內(nèi)存模型中所有的有序性都要靠volatile和Synchronize來實(shí)現(xiàn)的話，那么是非常繁瑣的，所以j就出現(xiàn)這么一個(gè)《先行發(fā)生原則》，用來判斷數(shù)據(jù)是否存在競爭、線程是否安全的重要依據(jù)。

參考回答：

先行發(fā)生原則是java內(nèi)存模型用來定義兩個(gè)操作之間的偏序關(guān)系。比如說A操作先發(fā)生于B操作，那么在B操作發(fā)生之前，A操作修改了內(nèi)存中的共享變量，那么就會(huì)被B操作察覺到。

先行發(fā)生原則其中包含8種規(guī)則，比如：程序員次序規(guī)則，volatile變量規(guī)則，線程的啟動(dòng)、中止、中斷等規(guī)則。

如果再問到能簡單介紹一下你說的這幾個(gè)規(guī)則嗎？一般不會(huì)問這么細(xì)的，了解即可。

程序員次序規(guī)則：在一個(gè)線程內(nèi)，在程序前面的操作先行發(fā)生于后面的操作。

volatile變量規(guī)則：對(duì)一個(gè) volatile 變量的寫操作先行發(fā)生于后面對(duì)這個(gè)變量的讀操作。

線程啟動(dòng)規(guī)則：Thread 對(duì)象的 start() 方法調(diào)用先行發(fā)生于此線程的每一個(gè)動(dòng)作。

線程加入規(guī)則：Thread 對(duì)象的結(jié)束先行發(fā)生于 join() 方法返回。

線程中斷規(guī)則：對(duì)線程 interrupt() 方法的調(diào)用先行發(fā)生于被中斷線程的代碼檢測到中斷事件的發(fā)生，可以通過 interrupted() 方法檢測到是否有中斷發(fā)生。

延伸三：volatile的作用，volatile跟Synchronize的區(qū)別

補(bǔ)充：如果上邊不答到volatile，可能會(huì)跳過這個(gè)問題，但是多吹點(diǎn)說不定工資高點(diǎn)。

參考回答：

volatile的作用：volatile關(guān)鍵字主要作用是確?？梢娦愿行蛐?#xff0c;當(dāng)一個(gè)共享變量被volatile修飾，如果一個(gè)線程修改了這個(gè)共享變量，那么其他線程就會(huì)立馬可知，強(qiáng)制刷新到主內(nèi)存。

volatile跟Synchronize的區(qū)別：

volatile只能作用域變量，Synchronize可作用域變量、方法、類、同步代碼塊等；

volatile只能保證可見性和有序性，不能保證原子性，Synchronize三者都可以保證。

volatile不會(huì)造成線程阻塞，Synchronize可能會(huì)造成線程阻塞。

在性能方面synchronized關(guān)鍵字是防止多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行一段代碼，會(huì)影響程序執(zhí)行效率，而volatile關(guān)鍵字在某些情況下性能要優(yōu)于synchronized。

延伸四：你能說說你剛剛提到的重排序嗎？

你是否想過，重排序?yàn)槭裁磿?huì)對(duì)多線程產(chǎn)生影響？

參考回答：

重排序是編譯器和處理器為了優(yōu)化程序性能而對(duì)指令進(jìn)行重新排序的一種手段。重排序可以保證最終執(zhí)行的結(jié)果是與程序順序執(zhí)行的結(jié)果一致，并且只會(huì)對(duì)不存在數(shù)據(jù)依賴性的指令進(jìn)行重排序，重排序在單線程下對(duì)最終執(zhí)行結(jié)果是沒有影響的，但是在多線程下就會(huì)存在問題。

舉個(gè)例子：

int?a?=?1;
int?b?=?2;
int?c?=?a*b;

如上，a與c之間存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，所以c不能排到A的前面，同時(shí)b與c之間也存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，所以，c也不能排到B的前面，但是a與b之間是不存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的，所以a與b之間是可以進(jìn)行重排序的，但是無論怎么重排序都是不會(huì)影響到c的值。

但是在多線程中就不一樣了，如下代碼：

class?Test{

????/**?我是變量a?**/
????int?a?=?0;

????/**?我是用來標(biāo)記變量a是否被寫入?**/
????boolean?flag?=?false;

????/**?我是寫操作?**/
????public?void?writer(){
????????a?=?1;?/**?第1步?**/
????????flag?=?true;?/**?第2步?**/
????}

????/**?我是讀操作?**/
????public?void?reader(){
????????if(flag){???????????/**?第3步?**/
????????????int?i?=?a?*?a;??/**?第4步?**/
?????????????......
????????}
????}?
}

flag是一個(gè)變量，用來表示變量a是否已被寫入。這里假設(shè)有兩個(gè)線程A和B ，A線程首先執(zhí)行writer()方法，隨后線程B執(zhí)行reader()方法。線程B在執(zhí)行操作第4步的時(shí)候，能否看到線程A在操作共享變量a的寫入呢?

答案是：在多線程的情況下，不一定能看到；

由于操作1和操作2沒有數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，編譯器和處理器可以對(duì)這兩個(gè)操作重排序；同樣，操作3和操作4沒有數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，編譯器和處理器也可以對(duì)這兩個(gè)操作重排序。

具體細(xì)節(jié)可以看一下這篇文章，了解一下重排序?qū)Χ嗑€程的影響：https://blog.csdn.net/zhushuai1221/article/details/51491578

你能說一下Synchronize底層原理嗎？

參考回答：

synchronized的底層原理是跟monitor有關(guān)，也就是視圖器鎖，每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)關(guān)聯(lián)的monitor，當(dāng)Synchronize獲得monitor對(duì)象的所有權(quán)后會(huì)進(jìn)行兩個(gè)指令：加鎖指令monitorenter跟減鎖指令monitorexit。

monitor里面有個(gè)計(jì)數(shù)器，初始值是從0開始的。如果一個(gè)線程想要獲取monitor的所有權(quán)，就看看它的計(jì)數(shù)器是不是0，如果是0的話，那么就說明沒人獲取鎖，那么它就可以獲取鎖了，然后將計(jì)數(shù)器+1，也就是執(zhí)行monitorenter加鎖指令；monitorexit減鎖指令是跟在程序執(zhí)行結(jié)束和異常里的，如果不是0的話，就會(huì)陷入一個(gè)堵塞等待的過程，直到為0等待結(jié)束。

最后

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18年?？飘厴I(yè)后，期間一度迷茫，最近我創(chuàng)建了一個(gè)公眾號(hào)用來記錄自己的成長。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的面试必备：synchronized的底层原理？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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