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Java面试核心笔记

一、多线程基础

1. 进程与线程的区别

• 进程是程序运行的基本单位，拥有独立的内存空间。
• 线程是比进程更小的执行单元，共享进程内存，开销更低。

2. 并发与并行的区别

• 并发：同一时间处理多个任务，线程轮流执行。
• 并行：同一时间处理多个任务，多核CPU同时执行。

3. 创建线程方式

4. Runnable与Callable的区别

• Runnable的run方法无返回值，适合不需要返回结果的任务。
• Callable的call方法有返回值，适合需要结果的任务。

5. run与start的区别

• start方法启动线程，线程运行run方法。
• run方法可以在多次调用。

6. 线程状态

新建、可执行、阻塞、等待、计时等待、死亡。

7. 线程同步

• synchronized：互斥锁，基于 Monitor机制。
• lock：可重入锁，提供更多同步选项，如公平锁、可中断等待。

8. CAS原理

• 原子操作：确保多线程环境下操作的原子性。
• 优点：高效，但存在ABA问题和循环开销。

二、JVM基础

1. JVM主要组成部分

• 类加载器：加载.class文件。
• 运行时数据区：堆、方法区、程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈。
• 执行引擎：字节码到机器码的翻译。
• 本地方法接口：与C/C++接口沟通。

2. 运行时数据区组成

• 方法区：存储类信息、常量、静态变量。
• 堆：存储对象实例、数组。
• 程序计数器：记录当前线程执行位置。
• 虚拟机栈：存储局部变量、方法参数。
• 本地方法栈：支持本地方法。

3. 垃圾回收

• 堆是垃圾回收的主要区域。
• 栈中的对象一般在方法结束时被回收。

4. 栈内存管理

• 栈溢出：方法调用深度过大或内存不足。
• 默认栈内存大小：1MB。

三、并发编程

1. 线程池核心参数

• 核心线程数（corePoolSize）：控制核心线程数量。
• 最大线程数（maximumPoolSize）：核心线程+救急线程最大数量。
• 队列（workQueue）：默认使用LinkedBlockingQueue。
• 夜间线程存活时间（keepAliveTime）：默认为无限。

2. 线程池创建方式

3. 线程池拒绝策略

• 直接拒绝：默认策略。
• 抛弃策略：丢弃任务记录。
• 抢占策略：强制终止任务。
• 重新路线：重试执行任务。

四、ThreadLocal内存泄漏

1. ThreadLocal原理

• 每个线程维护一个ThreadLocalMap存储变量。
• 内存泄漏：未及时清除ThreadLocal中的变量。

2. 解决方法

• 及时调用ThreadLocal.remove()清除变量。
• 避免使用ThreadLocal存储大型对象。

五、JVM性能调优

1. 堆大小设置

• 默认初始堆大小为XMB，最小堆大小为XMB。
• 增大堆大小：优化内存使用，但增加GC开销。

2. 课程主类设置

• -Xms：初始堆大小。
• -Xmx：最大堆大小。
• -Xmn：年轻代大小。

3. GC优化

• 使用-XX:+UseParallelGC优化吞吐量。
• 调整-XX:ParallelGCThreads控制并行收集线程数。

4. 内存分配优化

• 使用-XX:+UseTLAB减少TLAB分配时间。

六、其他技术要点

1. ThreadLocal与线程安全

• ThreadLocal确保线程隔离，但需谨慎使用。

2. 线程池与异步调用

• 使用@EnableAsync注释启动类，定义自定义线程池。

3. 任务调度

• 使用CountDownLatch实现任务顺序执行。

4. 线程间通信

• 使用Object类的wait/notify方法。
• 使用Lock和Condition实现更高级锁机制。

七、总结

Java多线程和并发编程是核心技能，理解线程池、锁机制、内存管理至关重要。

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