Android的高级面试必备：掌握Java中的同步与并发

2023-11-29 12:13:09

Java 同步与并发：Android 高级面试中的必考重点

在 Android 高级面试中，对于 Java 同步与并发相关知识的掌握尤为重要。这些概念不仅是理解 Android 应用程序内部运作的关键，更是衡量候选人技术能力和解决复杂问题能力的重要指标。本文将深入剖析 Java 同步与并发相关的核心概念，帮助你为 Android 高级面试做好充分的准备。

Java 线程

线程是 Java 中执行代码序列的轻量级单元，每个线程都拥有自己的独立堆栈和本地变量表。通过同时运行多个线程，应用程序可以大幅提升性能和响应速度。

多线程编程

多线程编程允许创建和管理多个线程，以充分利用多核处理器。Java 提供了多种实现多线程的机制：

Thread 类： 允许直接创建和管理线程。
Runnable 接口： 定义了线程执行的任务，可与 Thread 类结合使用。
ExecutorService： 一种高级别 API，用于管理线程池和提交任务。

同步

当多个线程同时访问共享资源（如变量）时，同步机制可确保数据的一致性和完整性。Java 提供了以下同步机制：

锁（Lock）： 一种互斥量，仅允许一个线程一次访问共享资源。
synchronized： 用于同步方法和代码块，类似于锁。
volatile： 确保对 volatile 变量的修改在所有线程中可见。

并发

并发是一种编程范式，多个任务可以同时执行，无需等待其他任务完成。Java 提供了以下机制来实现并发：

原子变量（Atomic Variable）： 无需同步即可安全更新的变量。
ConcurrentHashMap： 一种并发线程安全的哈希表。
BlockingQueue： 一种线程安全的队列，支持阻塞操作。

LRUCache 和 LinkedHashMap

LRUCache（最近最少使用）是一种基于内存的缓存，用于存储最近使用的对象。它使用 LinkedHashMap 实现，该类在 HashMap 的基础上增加了额外功能，包括维护一个双向链表来跟踪访问顺序。当缓存已满时，LRUCache 会删除链表中最少最近使用的对象。

备考指南

为了在 Android 高级面试中应对同步与并发相关问题，请重点关注以下领域：

Java 线程及其生命周期
多线程编程技术
同步和并发机制
LRUCache 和 LinkedHashMap 的实现和使用
Android 中同步与并发相关的常见问题和最佳实践

代码示例：

// 同步方法
public synchronized void synchronizedMethod() {
    // 共享资源的访问代码
}

// 使用锁进行同步
Object lock = new Object();
public void synchronizedWithLock() {
    synchronized (lock) {
        // 共享资源的访问代码
    }
}

// 使用 volatile 进行同步
public volatile int volatileVariable;

常见问题解答

线程与进程的区别是什么？
- 线程是进程中的执行单元，共享进程的内存空间，而进程是独立的实体，拥有自己的内存空间。
什么时候需要使用多线程？
- 当应用程序需要同时执行多个任务或处理大量数据时，可以利用多线程来提升性能和响应速度。
同步和并发有什么区别？
- 同步确保多个线程同时访问共享资源时的安全性，而并发允许多个任务同时执行，而不必等待其他任务完成。
LRUCache 如何工作？
- LRUCache 使用双向链表维护最近使用的对象，当缓存已满时，会删除链表中最少最近使用的对象。
ExecutorService 和 Thread 的区别是什么？
- ExecutorService 是 Java 5 中引入的一种高级别 API，用于管理线程池，简化了线程创建和管理的过程。