? ? ? ? 在關(guān)于并發(fā)編程相關(guān)的知識點额获,這篇文章是本系列的最后一篇了银伟,希望大家喜歡安疗。
并發(fā)編程相關(guān)知識點匯總:
一、為什么出現(xiàn)多線程并發(fā)問題
1.1暗赶、Java內(nèi)存模型介紹
1.2鄙币、java對象的組成(對象頭肃叶,實例數(shù)據(jù),填充區(qū)域)
二十嘿、線程安全常見的關(guān)鍵字使用詳解
2.1因惭、synchronized
2.2、lock
2.3绩衷、synchronized與lock的區(qū)別
2.4蹦魔、Atomic
2.5、volatile
2.6咳燕、Threadlocal詳解
三版姑、Java并發(fā)編程中常用的類和集合
四、線程間的協(xié)作(wait/notify/sleep/yield/join)
五迟郎、線程安全的級別剥险。
六、并發(fā)編程常見問題匯總
七:擴展閱讀
六宪肖、并發(fā)編程常見問題匯總
問題一:在java中守護線程和本地線程區(qū)別表制?
???java中的線程分為兩種:守護線程(Daemon)和用戶線程(User)。
???任何線程都可以設(shè)置為守護線程和用戶線程控乾,通過方法Thread.setDaemon(bool on)么介;true則把該線程設(shè)置為守護線程,反之則為用戶線程蜕衡。Thread.setDaemon()必須在Thread.start()之前調(diào)用壤短,否則運行時會拋出異常。
兩者的區(qū)別:?
??唯一的區(qū)別是判斷虛擬機(JVM)何時離開慨仿,Daemon是為其他線程提供服務(wù)久脯,如果全部的User Thread已經(jīng)撤離,Daemon沒有可服務(wù)的線程镰吆,JVM撤離帘撰。也可以理解為守護線程是JVM自動創(chuàng)建的線程(但不一定),用戶線程是程序創(chuàng)建的線程万皿;比如JVM的垃圾回收線程是一個守護線程摧找,當所有線程已經(jīng)撤離,不再產(chǎn)生垃圾牢硅,守護線程自然就沒事可干了蹬耘,當垃圾回收線程是Java虛擬機上僅剩的線程時,Java虛擬機會自動離開减余。
??擴展:Thread Dump打印出來的線程信息综苔,含有daemon字樣的進程即為守護進程,可能會有:服務(wù)守護進程、編譯守護進程休里、windows下的監(jiān)聽Ctrl+break的守護進程、Finalizer守護進程赃承、引用處理守護進程妙黍、GC守護進程。
問題二:線程與進程的區(qū)別瞧剖?
進程是操作系統(tǒng)分配資源的最小單元拭嫁,線程是操作系統(tǒng)調(diào)度的最小單元。
一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程抓于。
問題三:什么是多線程中的上下文切換做粤?
多線程會共同使用一組計算機上的CPU,而線程數(shù)大于給程序分配的CPU數(shù)量時捉撮,為了讓各個線程都有執(zhí)行的機會怕品,就需要輪轉(zhuǎn)使用CPU。不同的線程切換使用CPU發(fā)生的切換數(shù)據(jù)等就是上下文切換巾遭。
問題四:死鎖與活鎖的區(qū)別肉康,死鎖與饑餓的區(qū)別?
死鎖:是指兩個或兩個以上的進程(或線程)在執(zhí)行過程中灼舍,因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象吼和,若無外力作用,它們都將無法推進下去骑素。?
產(chǎn)生死鎖的必要條件:?
互斥條件:所謂互斥就是進程在某一時間內(nèi)獨占資源炫乓。
請求與保持條件:一個進程因請求資源而阻塞時,對已獲得的資源保持不放献丑。?
不剝奪條件:進程已獲得資源末捣,在末使用完之前,不能強行剝奪创橄。??
循環(huán)等待條件:若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系塔粒。
活鎖:任務(wù)或者執(zhí)行者沒有被阻塞,由于某些條件沒有滿足筐摘,導致一直重復嘗試卒茬,失敗,嘗試咖熟,失敗圃酵。
活鎖和死鎖的區(qū)別在于,處于活鎖的實體是在不斷的改變狀態(tài)馍管,所謂的“活”郭赐, 而處
于死鎖的實體表現(xiàn)為等待;活鎖有可能自行解開确沸,死鎖則不能捌锭。
饑餓:一個或者多個線程因為種種原因無法獲得所需要的資源俘陷,導致一直無法執(zhí)行的狀態(tài)。?
Java中導致饑餓的原因:?
1观谦、高優(yōu)先級線程吞噬所有的低優(yōu)先級線程的CPU時間拉盾。?
2、線程被永久堵塞在一個等待進入同步塊的狀態(tài)豁状,因為其他線程總是能在它之前持續(xù)地對該同步塊進行訪問捉偏。?
3、線程在等待一個本身也處于永久等待完成的對象(比如調(diào)用這個對象的wait方法)泻红,因為其他線程總是被持續(xù)地獲得喚醒夭禽。
問題五:Java中用到的線程調(diào)度算法是什么?
采用時間片輪轉(zhuǎn)的方式谊路《锴可以設(shè)置線程的優(yōu)先級,會映射到下層的系統(tǒng)上面的優(yōu)先級上缠劝,如非特別需要蜀撑,盡量不要用,防止線程饑餓剩彬。
問題六:什么是線程組酷麦,為什么在Java中不推薦使用?
ThreadGroup類喉恋,可以把線程歸屬到某一個線程組中沃饶,線程組中可以有線程對象,也可以有線程組轻黑,組中還可以有線程糊肤,這樣的組織結(jié)構(gòu)有點類似于樹的形式。
為什么不推薦使用氓鄙?因為使用有很多的安全隱患吧馆揉,沒有具體追究,如果需要使用抖拦,推薦使用線程池升酣。
問題七:為什么使用Executor框架?
1态罪、每次執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建線程new Thread()比較消耗性能噩茄,創(chuàng)建一個線程是比較耗時、耗資源的复颈。
2绩聘、調(diào)用new Thread()創(chuàng)建的線程缺乏管理,被稱為野線程,而且可以無限制的創(chuàng)建凿菩,線程之間的相互競爭會導致過多占用系統(tǒng)資源而導致系統(tǒng)癱瘓机杜,還有線程之間的頻繁交替也會消耗很多系統(tǒng)資源。
3衅谷、使用new Thread()啟動的線程不利于擴展椒拗,比如定時執(zhí)行、定期執(zhí)行会喝、定時定期執(zhí)行、線程中斷等都不便實現(xiàn)玩郊。
問題八:在Java中Executor和Executors的區(qū)別肢执?
1、Executors工具類的不同方法按照我們的需求創(chuàng)建了不同的線程池译红,來滿足業(yè)務(wù)的需求预茄。?
2、Executor接口對象能執(zhí)行我們的線程任務(wù)侦厚。?
3耻陕、ExecutorService接口繼承了Executor接口并進行了擴展,提供了更多的方法我們能獲得任務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)并且可以獲取任務(wù)的返回值刨沦。?
4诗宣、使用ThreadPoolExecutor可以創(chuàng)建自定義線程池。?
5想诅、Future表示異步計算的結(jié)果召庞,他提供了檢查計算是否完成的方法,以等待計算的完成来破,并可以使用get()方法獲取計算的結(jié)果篮灼。
問題九:什么是原子操作?在Java Concurrency API中有哪些原子類(atomic classes)徘禁?
??原子操作(atomic operation)意為”不可被中斷的一個或一系列操作” 诅诱。?
處理器使用基于對緩存加鎖或總線加鎖的方式來實現(xiàn)多處理器之間的原子操作。?
??在Java中可以通過鎖和循環(huán)CAS的方式來實現(xiàn)原子操作送朱。CAS操作——Compare & Set娘荡,或是Compare & Swap,現(xiàn)在幾乎所有的CPU指令都支持CAS的原子操作驶沼。
??原子操作是指一個不受其他操作影響的操作任務(wù)單元它改。原子操作是在多線程環(huán)境下避免數(shù)據(jù)不一致必須的手段。?
??int++并不是一個原子操作商乎,所以當一個線程讀取它的值并加1時央拖,另外一個線程有可能會讀到之前的值,這就會引發(fā)錯誤。?
??為了解決這個問題鲜戒,必須保證增加操作是原子的专控,在JDK1.5之前我們可以使用同步技術(shù)來做到這一點。到JDK1.5遏餐,java.util.concurrent.atomic包提供了int和long類型的原子包裝類伦腐,它們可以自動的保證對于他們的操作是原子的并且不需要使用同步。
???java.util.concurrent這個包里面提供了一組原子類失都。其基本的特性就是在多線程環(huán)境下柏蘑,當有多個線程同時執(zhí)行這些類的實例包含的方法時,具有排他性粹庞,即當某個線程進入方法咳焚,執(zhí)行其中的指令時,不會被其他線程打斷庞溜,而別的線程就像自旋鎖一樣革半,一直等到該方法執(zhí)行完成,才由JVM從等待隊列中選擇一個另一個線程進入流码,這只是一種邏輯上的理解又官。
原子類:AtomicBoolean,AtomicInteger漫试,AtomicLong六敬,AtomicReference?
原子數(shù)組:AtomicIntegerArray,AtomicLongArray驾荣,AtomicReferenceArray?
原子屬性更新器:AtomicLongFieldUpdater觉阅,AtomicIntegerFieldUpdater,AtomicReferenceFieldUpdater?
解決ABA問題的原子類:AtomicMarkableReference(通過引入一個boolean來反映中間有沒有變過)秘车,AtomicStampedReference(通過引入一個int來累加來反映中間有沒有變過)
??java.util.concurrent這個包里面提供了一組原子類典勇。其基本的特性就是在多線程環(huán)境下,當有多個線程同時執(zhí)行這些類的實例包含的方法時叮趴,具有排他性割笙,即當某個線程進入方法,執(zhí)行其中的指令時眯亦,不會被其他線程打斷伤溉,而別的線程就像自旋鎖一樣,一直等到該方法執(zhí)行完成妻率,才由JVM從等待隊列中選擇一個另一個線程進入乱顾,這只是一種邏輯上的理解。
原子類:AtomicBoolean宫静,AtomicInteger走净,AtomicLong券时,AtomicReference?
原子數(shù)組:AtomicIntegerArray,AtomicLongArray伏伯,AtomicReferenceArray?
原子屬性更新器:AtomicLongFieldUpdater橘洞,AtomicIntegerFieldUpdater,AtomicReferenceFieldUpdater?
解決ABA問題的原子類:AtomicMarkableReference(通過引入一個boolean來反映中間有沒有變過)说搅,AtomicStampedReference(通過引入一個int來累加來反映中間有沒有變過)
問題十:Java Concurrency API中的Lock接口(Lock interface)是什么砂沛?對比同步它有什么優(yōu)勢漓穿?
???Lock接口比同步方法和同步塊提供了更具擴展性的鎖操作。?
???他們允許更靈活的結(jié)構(gòu)香府,可以具有完全不同的性質(zhì)双絮,并且可以支持多個相關(guān)類的條件對象器紧。
它的優(yōu)勢有:
1邓尤、可以使鎖更公平辱揭。
2、可以使線程在等待鎖的時候響應(yīng)中斷背伴。
3沸毁、可以讓線程嘗試獲取鎖峰髓,并在無法獲取鎖的時候立即返回或者等待一段時間傻寂。
4、可以在不同的范圍携兵,以不同的順序獲取和釋放鎖疾掰。
???整體上來說Lock是synchronized的擴展版,Lock提供了無條件的徐紧、可輪詢的(tryLock方法)静檬、定時的(tryLock帶參方法)、可中斷的(lockInterruptibly)并级、可多條件隊列的(newCondition方法)鎖操作拂檩。另外Lock的實現(xiàn)類基本都支持非公平鎖(默認)和公平鎖,synchronized只支持非公平鎖嘲碧,當然稻励,在大部分情況下,非公平鎖是高效的選擇愈涩。
問題十一:什么是Executors框架望抽?
???Executor框架是一個根據(jù)一組執(zhí)行策略調(diào)用,調(diào)度履婉,執(zhí)行和控制的異步任務(wù)的框架煤篙。
???無限制的創(chuàng)建線程會引起應(yīng)用程序內(nèi)存溢出。所以創(chuàng)建一個線程池是個更好的的解決方案毁腿,因為可以限制線程的數(shù)量并且可以回收再利用這些線程辑奈。利用Executors框架可以非常方便的創(chuàng)建一個線程池苛茂。
問題十二:什么是阻塞隊列?阻塞隊列的實現(xiàn)原理是什么身害?如何使用阻塞隊列來實現(xiàn)生產(chǎn)者-消費者模型味悄?
???阻塞隊列(BlockingQueue)是一個支持兩個附加操作的隊列。
???這兩個附加的操作是:在隊列為空時塌鸯,獲取元素的線程會等待隊列變?yōu)榉强帐躺.旉犃袧M時,存儲元素的線程會等待隊列可用丙猬。
???阻塞隊列常用于生產(chǎn)者和消費者的場景涨颜,生產(chǎn)者是往隊列里添加元素的線程,消費者是從隊列里拿元素的線程茧球。阻塞隊列就是生產(chǎn)者存放元素的容器庭瑰,而消費者也只從容器里拿元素。
JDK7提供了7個阻塞隊列抢埋。分別是:?
ArrayBlockingQueue:一個由數(shù)組結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊列弹灭。?
LinkedBlockingQueue:一個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊列。?
PriorityBlockingQueue:一個支持優(yōu)先級排序的無界阻塞隊列揪垄。?
DelayQueue:一個使用優(yōu)先級隊列實現(xiàn)的無界阻塞隊列穷吮。?
SynchronousQueue:一個不存儲元素的阻塞隊列。?
LinkedTransferQueue:一個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的無界阻塞隊列饥努。?
LinkedBlockingDeque:一個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊列捡鱼。
??Java 5之前實現(xiàn)同步存取時,可以使用普通的一個集合酷愧,然后在使用線程的協(xié)作和線程同步可以實現(xiàn)生產(chǎn)者驾诈,消費者模式,主要的技術(shù)就是用好溶浴,wait乍迄,notify,notifyAll士败,sychronized這些關(guān)鍵字闯两。而在java 5之后,可以使用阻塞隊列來實現(xiàn)拱烁,此方式大大簡少了代碼量生蚁,使得多線程編程更加容易,安全方面也有保障戏自。?
??BlockingQueue接口是Queue的子接口邦投,它的主要用途并不是作為容器,而是作為線程同步的的工具擅笔,因此他具有一個很明顯的特性志衣,當生產(chǎn)者線程試圖向BlockingQueue放入元素時屯援,如果隊列已滿,則線程被阻塞念脯,當消費者線程試圖從中取出一個元素時狞洋,如果隊列為空,則該線程會被阻塞绿店,正是因為它所具有這個特性吉懊,所以在程序中多個線程交替向BlockingQueue中放入元素,取出元素假勿,它可以很好的控制線程之間的通信借嗽。
??阻塞隊列使用最經(jīng)典的場景就是socket客戶端數(shù)據(jù)的讀取和解析,讀取數(shù)據(jù)的線程不斷將數(shù)據(jù)放入隊列转培,然后解析線程不斷從隊列取數(shù)據(jù)解析恶导。
問題十三:什么是Callable和Future?
??Callable接口類似于Runnable,從名字就可以看出來了浸须,但是Runnable不會返回結(jié)果惨寿,并且無法拋出返回結(jié)果的異常,而Callable功能更強大一些删窒,被線程執(zhí)行后裂垦,可以返回值,這個返回值可以被Future拿到易稠,也就是說缸废,F(xiàn)uture可以拿到異步執(zhí)行任務(wù)的返回值包蓝。?
??可以認為是帶有回調(diào)的Runnable驶社。
??Future接口表示異步任務(wù),是還沒有完成的任務(wù)給出的未來結(jié)果测萎。所以說Callable用于產(chǎn)生結(jié)果亡电,F(xiàn)uture用于獲取結(jié)果。
問題十四:什么是FutureTask?使用ExecutorService啟動任務(wù)硅瞧。
???在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個可以取消的異步運算份乒。它有啟動和取消運算、查詢運算是否完成和取回運算結(jié)果等方法腕唧。只有當運算完成的時候結(jié)果才能取回或辖,如果運算尚未完成get方法將會阻塞。一個FutureTask對象可以對調(diào)用了Callable和Runnable的對象進行包裝枣接,由于FutureTask也是調(diào)用了Runnable接口所以它可以提交給Executor來執(zhí)行颂暇。
問題十五:什么是并發(fā)容器的實現(xiàn)?
??同步容器:可以簡單地理解為通過synchronized來實現(xiàn)同步的容器但惶,如果有多個線程調(diào)用同步容器的方法耳鸯,它們將會串行執(zhí)行湿蛔。比如Vector,Hashtable县爬,以及Collections.synchronizedSet阳啥,synchronizedList等方法返回的容器。?
??可以通過查看Vector财喳,Hashtable等這些同步容器的實現(xiàn)代碼察迟,可以看到這些容器實現(xiàn)線程安全的方式就是將它們的狀態(tài)封裝起來,并在需要同步的方法上加上關(guān)鍵字synchronized耳高。
??并發(fā)容器使用了與同步容器完全不同的加鎖策略來提供更高的并發(fā)性和伸縮性卷拘,例如在ConcurrentHashMap中采用了一種粒度更細的加鎖機制,可以稱為分段鎖祝高,在這種鎖機制下栗弟,允許任意數(shù)量的讀線程并發(fā)地訪問map,并且執(zhí)行讀操作的線程和寫操作的線程也可以并發(fā)的訪問map工闺,同時允許一定數(shù)量的寫操作線程并發(fā)地修改map乍赫,所以它可以在并發(fā)環(huán)境下實現(xiàn)更高的吞吐量。
問題十六:多線程同步和互斥有幾種實現(xiàn)方法陆蟆,都是什么雷厂?
???線程同步是指線程之間所具有的一種制約關(guān)系,一個線程的執(zhí)行依賴另一個線程的消息叠殷,當它沒有得到另一個線程的消息時應(yīng)等待改鲫,直到消息到達時才被喚醒。?
???線程互斥是指對于共享的進程系統(tǒng)資源林束,在各單個線程訪問時的排它性像棘。當有若干個線程都要使用某一共享資源時,任何時刻最多只允許一個線程去使用壶冒,其它要使用該資源的線程必須等待缕题,直到占用資源者釋放該資源。線程互斥可以看成是一種特殊的線程同步胖腾。
???線程間的同步方法大體可分為兩類:用戶模式和內(nèi)核模式烟零。顧名思義,內(nèi)核模式就是指利用系統(tǒng)內(nèi)核對象的單一性來進行同步咸作,使用時需要切換內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)锨阿,而用戶模式就是不需要切換到內(nèi)核態(tài),只在用戶態(tài)完成操作记罚。?
???用戶模式下的方法有:原子操作(例如一個單一的全局變量)墅诡,臨界區(qū)。
???內(nèi)核模式下的方法有:事件毫胜,信號量书斜,互斥量诬辈。
問題十七:什么是競爭條件?你怎樣發(fā)現(xiàn)和解決競爭荐吉?
???當多個進程都企圖對共享數(shù)據(jù)進行某種處理焙糟,而最后的結(jié)果又取決于進程運行的順序時,則我們認為這發(fā)生了競爭條件(race condition)样屠。
問題十八:你將如何使用thread dump穿撮?你將如何分析Thread dump?
一:新建狀態(tài)(New)
???用new語句創(chuàng)建的線程處于新建狀態(tài)痪欲,此時它和其他Java對象一樣悦穿,僅僅在堆區(qū)中被分配了內(nèi)存。
二:就緒狀態(tài)(Runnable)
???當一個線程對象創(chuàng)建后业踢,其他線程調(diào)用它的start()方法栗柒,該線程就進入就緒狀態(tài),Java虛擬機會為它創(chuàng)建方法調(diào)用棧和程序計數(shù)器知举。處于這個狀態(tài)的線程位于可運行池中瞬沦,等待獲得CPU的使用權(quán)。
三:運行狀態(tài)(Running)
???處于這個狀態(tài)的線程占用CPU雇锡,執(zhí)行程序代碼逛钻。只有處于就緒狀態(tài)的線程才有機會轉(zhuǎn)到運行狀態(tài)。
四:阻塞狀態(tài)(Blocked)
???阻塞狀態(tài)是指線程因為某些原因放棄CPU锰提,暫時停止運行曙痘。當線程處于阻塞狀態(tài)時,Java虛擬機不會給線程分配CPU立肘。直到線程重新進入就緒狀態(tài)边坤,它才有機會轉(zhuǎn)到運行狀態(tài)。
阻塞狀態(tài)可分為以下3種:
1赛不、位于對象等待池中的阻塞狀態(tài)(Blocked in object’s wait pool):當線程處于運行狀態(tài)時惩嘉,如果執(zhí)行了某個對象的wait()方法罢洲,Java虛擬機就會把線程放到這個對象的等待池中踢故,這涉及到“線程通信”的內(nèi)容。
2惹苗、位于對象鎖池中的阻塞狀態(tài)(Blocked in object’s lock pool):當線程處于運行狀態(tài)時殿较,試圖獲得某個對象的同步鎖時,如果該對象的同步鎖已經(jīng)被其他線程占用桩蓉,Java虛擬機就會把這個線程放到這個對象的鎖池中淋纲,這涉及到“線程同步”的內(nèi)容。
3院究、其他阻塞狀態(tài)(Otherwise Blocked):當前線程執(zhí)行了sleep()方法洽瞬,或者調(diào)用了其他線程的join()方法本涕,或者發(fā)出了I/O請求時,就會進入這個狀態(tài)伙窃。
五:死亡狀態(tài)(Dead)
當線程退出run()方法時菩颖,就進入死亡狀態(tài),該線程結(jié)束生命周期为障。
問題十九:為什么我們調(diào)用start()方法時會執(zhí)行run()方法晦闰,為什么我們不能直接調(diào)用run()方法?
? ?當你調(diào)用start()方法時你將創(chuàng)建新的線程鳍怨,并且執(zhí)行在run()方法里的代碼呻右。?
但是如果你直接調(diào)用run()方法,它不會創(chuàng)建新的線程也不會執(zhí)行調(diào)用線程的代碼鞋喇,只會把run方法當作普通方法去執(zhí)行声滥。
問題二十:Java中你怎樣喚醒一個阻塞的線程?
???在Java發(fā)展史上曾經(jīng)使用suspend()侦香、resume()方法對于線程進行阻塞喚醒醒串,但隨之出現(xiàn)很多問題,比較典型的還是死鎖問題鄙皇。?
???解決方案可以使用以對象為目標的阻塞芜赌,即利用Object類的wait()和notify()方法實現(xiàn)線程阻塞。?
???首先伴逸,wait缠沈、notify方法是針對對象的,調(diào)用任意對象的wait()方法都將導致線程阻塞错蝴,阻塞的同時也將釋放該對象的鎖洲愤,相應(yīng)地,調(diào)用任意對象的notify()方法則將隨機解除該對象阻塞的線程顷锰,但它需要重新獲取改對象的鎖柬赐,直到獲取成功才能往下執(zhí)行。
??其次官紫,wait肛宋、notify方法必須在synchronized塊或方法中被調(diào)用,并且要保證同步塊或方法的鎖對象與調(diào)用wait束世、notify方法的對象是同一個酝陈,如此一來在調(diào)用wait之前當前線程就已經(jīng)成功獲取某對象的鎖,執(zhí)行wait阻塞后當前線程就將之前獲取的對象鎖釋放毁涉。
問題二十一:什么是不可變對象沉帮,它對寫并發(fā)應(yīng)用有什么幫助?
??不可變對象(Immutable Objects)即對象一旦被創(chuàng)建它的狀態(tài)(對象的數(shù)據(jù),也即對象屬性值)就不能改變穆壕,反之即為可變對象(Mutable Objects)待牵。?
??不可變對象的類即為不可變類(Immutable Class)。Java平臺類庫中包含許多不可變類喇勋,如String洲敢、基本類型的包裝類、BigInteger和BigDecimal等茄蚯。?
??不可變對象天生是線程安全的压彭。它們的常量(域)是在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建的。既然它們的狀態(tài)無法修改渗常,這些常量永遠不會變壮不。
不可變對象永遠是線程安全的。?
??只有滿足如下狀態(tài)皱碘,一個對象才是不可變的询一;?
1、它的狀態(tài)不能在創(chuàng)建后再被修改癌椿;?
2健蕊、所有域都是final類型;?
3踢俄、它被正確創(chuàng)建(創(chuàng)建期間沒有發(fā)生this引用的逸出)缩功。
問題二十二:什么是多線程中的上下文切換?
??在上下文切換過程中都办,CPU會停止處理當前運行的程序嫡锌,并保存當前程序運行的具體位置以便之后繼續(xù)運行。從這個角度來看琳钉,上下文切換有點像我們同時閱讀幾本書势木,在來回切換書本的同時我們需要記住每本書當前讀到的頁碼。在程序中歌懒,上下文切換過程中的“頁碼”信息是保存在進程控制塊(PCB)中的啦桌。PCB還經(jīng)常被稱作“切換楨”(switchframe)〖霸恚“頁碼”信息會一直保存到CPU的內(nèi)存中甫男,直到他們被再次使用。?
???上下文切換是存儲和恢復CPU狀態(tài)的過程躲庄,它使得線程執(zhí)行能夠從中斷點恢復執(zhí)行查剖。
???上下文切換是多任務(wù)操作系統(tǒng)和多線程環(huán)境的基本特征。
問題二十三:Java中用到的線程調(diào)度算法是什么噪窘?
??計算機通常只有一個CPU,在任意時刻只能執(zhí)行一條機器指令,每個線程只有獲得CPU的使用權(quán)才能執(zhí)行指令.所謂多線程的并發(fā)運行,其實是指從宏觀上看,各個線程輪流獲得CPU的使用權(quán),分別執(zhí)行各自的任務(wù).在運行池中,會有多個處于就緒狀態(tài)的線程在等待CPU,JAVA虛擬機的一項任務(wù)就是負責線程的調(diào)度,線程調(diào)度是指按照特定機制為多個線程分配CPU的使用權(quán)。
??有兩種調(diào)度模型:分時調(diào)度模型和搶占式調(diào)度模型。?
??分時調(diào)度模型是指讓所有的線程輪流獲得cpu的使用權(quán),并且平均分配每個線程占用的CPU的時間片這個也比較好理解倔监。
??java虛擬機采用搶占式調(diào)度模型直砂,是指優(yōu)先讓可運行池中優(yōu)先級高的線程占用CPU,如果可運行池中的線程優(yōu)先級相同浩习,那么就隨機選擇一個線程静暂,使其占用CPU。處于運行狀態(tài)的線程會一直運行谱秽,直至它不得不放棄CPU洽蛀。
問題二十四:什么是線程組,為什么在Java中不推薦使用疟赊?
線程組和線程池是兩個不同的概念郊供,他們的作用完全不同,前者是為了方便線程的管理近哟,后者是為了管理線程的生命周期驮审,復用線程,減少創(chuàng)建銷毀線程的開銷吉执。
問題二十五:為什么使用Executor框架比使用應(yīng)用創(chuàng)建和管理線程好疯淫?
為什么要使用Executor線程池框架?
1戳玫、每次執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建線程new Thread()比較消耗性能熙掺,創(chuàng)建一個線程是比較耗時、耗資源的咕宿。?
2适掰、調(diào)用new Thread()創(chuàng)建的線程缺乏管理,被稱為野線程荠列,而且可以無限制的創(chuàng)建类浪,線程之間的相互競爭會導致過多占用系統(tǒng)資源而導致系統(tǒng)癱瘓,還有線程之間的頻繁交替也會消耗很多系統(tǒng)資源肌似。?
3费就、直接使用new Thread()啟動的線程不利于擴展,比如定時執(zhí)行川队、定期執(zhí)行力细、定時定期執(zhí)行、線程中斷等都不便實現(xiàn)固额。
使用Executor線程池框架的優(yōu)點:?
1眠蚂、能復用已存在并空閑的線程從而減少線程對象的創(chuàng)建從而減少了消亡線程的開銷。?
2斗躏、可有效控制最大并發(fā)線程數(shù)逝慧,提高系統(tǒng)資源使用率,同時避免過多資源競爭。?
3笛臣、框架中已經(jīng)有定時云稚、定期、單線程沈堡、并發(fā)數(shù)控制等功能静陈。?
??綜上所述使用線程池框架Executor能更好的管理線程、提供系統(tǒng)資源使用率诞丽。
問題二十六:java中有幾種方法可以實現(xiàn)一個線程鲸拥?
1、繼承Thread類
2僧免、實現(xiàn)Runnable接口
3刑赶、實現(xiàn)Callable接口,需要實現(xiàn)的是call()方法
問題二十七:如何停止一個正在運行的線程猬膨?
1角撞、使用共享變量的方式?
???在這種方式中,之所以引入共享變量勃痴,是因為該變量可以被多個執(zhí)行相同任務(wù)的線程用來作為是否中斷的信號谒所,通知中斷線程的執(zhí)行。
2沛申、使用interrupt方法終止線程?
???如果一個線程由于等待某些事件的發(fā)生而被阻塞劣领,又該怎樣停止該線程呢?這種情況經(jīng)常會發(fā)生铁材,比如當一個線程由于需要等候鍵盤輸入而被阻塞尖淘,或者調(diào)用Thread.join()方法,或者Thread.sleep()方法著觉,在網(wǎng)絡(luò)中調(diào)用ServerSocket.accept()方法村生,或者調(diào)用了DatagramSocket.receive()方法時,都有可能導致線程阻塞饼丘,使線程處于不可運行狀態(tài)時溜在,即使主程序中將該線程的共享變量設(shè)置為true玷过,但該線程此時根本無法檢查循環(huán)標志权纤,當然也就無法立即中斷警医。這里我們給出的建議是,不要使用stop()方法典徘,而是使用Thread提供的interrupt()方法蟀苛,因為該方法雖然不會中斷一個正在運行的線程,但是它可以使一個被阻塞的線程拋出一個中斷異常逮诲,從而使線程提前結(jié)束阻塞狀態(tài)帜平,退出堵塞代碼幽告。
問題二十八:notify()和notifyAll()有什么區(qū)別?
???當一個線程進入wait之后罕模,就必須等其他線程notify/notifyall,使用notifyall,可以喚醒所有處于wait狀態(tài)的線程评腺,使其重新進入鎖的爭奪隊列中帘瞭,而notify只能喚醒一個淑掌。
???如果沒把握,建議notifyAll蝶念,防止notigy因為信號丟失而造成程序異常抛腕。
???notify()方法不能喚醒某個具體的線程,所以只有一個線程在等待的時候它才有用武之地媒殉。而notifyAll()喚醒所有線程并允許他們爭奪鎖確保了至少有一個線程能繼續(xù)運行担敌。
問題二十九:什么是Daemon線程?它有什么意義廷蓉?
???所謂后臺(daemon)線程全封,是指在程序運行的時候在后臺提供一種通用服務(wù)的線程,并且這個線程并不屬于程序中不可或缺的部分桃犬。因此刹悴,當所有的非后臺線程結(jié)束時,程序也就終止了攒暇,同時會殺死進程中的所有后臺線程土匀。
???反過來說,只要有任何非后臺線程還在運行形用,程序就不會終止就轧。必須在線程啟動之前調(diào)用setDaemon()方法,才能把它設(shè)置為后臺線程田度。
???注意:后臺進程在不執(zhí)行finally子句的情況下就會終止其run()方法妒御。
比如:JVM的垃圾回收線程就是Daemon線程,F(xiàn)inalizer也是守護線程镇饺。
問題三十:java如何實現(xiàn)多線程之間的通訊和協(xié)作乎莉?
中斷和共享變量
問題三十一:什么是可重入鎖(ReentrantLock)?
舉例來說明鎖的可重入性
public classUnReentrant{
???Locklock= new Lock();
???public void outer(){
???????lock.lock();
???????inner();
???????lock.unlock();
???}
???public void inner(){
???????lock.lock();
???????//do something
???????lock.unlock();
???}
}
??outer中調(diào)用了inner兰怠,outer先鎖住了lock梦鉴,這樣inner就不能再獲取lock。其實調(diào)用outer的線程已經(jīng)獲取了lock鎖揭保,但是不能在inner中重復利用已經(jīng)獲取的鎖資源肥橙,這種鎖即稱之為 不可重入可重入就意味著:線程可以進入任何一個它已經(jīng)擁有的鎖所同步著的代碼塊。
??synchronized秸侣、ReentrantLock都是可重入的鎖存筏,可重入鎖相對來說簡化了并發(fā)編程的開發(fā)宠互。
問題三十二:當一個線程進入某個對象的一個synchronized的實例方法后,其它線程是否可進入此對象的其它方法椭坚?
如果其他方法沒有synchronized的話予跌,其他線程是可以進入的。
所以要開放一個線程安全的對象時善茎,得保證每個方法都是線程安全的券册。
問題三十三:樂觀鎖和悲觀鎖的理解及如何實現(xiàn),有哪些實現(xiàn)方式垂涯?
悲觀鎖:總是假設(shè)最壞的情況烁焙,每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認為別人會修改,所以每次在拿數(shù)據(jù)的時候都會上鎖耕赘,這樣別人想拿這個數(shù)據(jù)就會阻塞直到它拿到鎖骄蝇。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫里邊就用到了很多這種鎖機制,比如行鎖操骡,表鎖等九火,讀鎖,寫鎖等册招,都是在做操作之前先上鎖岔激。再比如Java里面的同步原語synchronized關(guān)鍵字的實現(xiàn)也是悲觀鎖。
樂觀鎖:顧名思義跨细,就是很樂觀鹦倚,每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認為別人不會修改,所以不會上鎖冀惭,但是在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個數(shù)據(jù)震叙,可以使用版本號等機制。樂觀鎖適用于多讀的應(yīng)用類型散休,這樣可以提高吞吐量媒楼,像數(shù)據(jù)庫提供的類似于write_condition機制,其實都是提供的樂觀鎖戚丸。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的原子變量類就是使用了樂觀鎖的一種實現(xiàn)方式
CAS實現(xiàn)的划址。
樂觀鎖的實現(xiàn)方式:?
1、使用版本標識來確定讀到的數(shù)據(jù)與提交時的數(shù)據(jù)是否一致限府。提交后修改版本標識夺颤,不一致時可以采取丟棄和再次嘗試的策略。?
2胁勺、java中的Compare and Swap即CAS世澜,當多個線程嘗試使用CAS同時更新同一個變量時,只有其中一個線程能更新變量的值署穗,而其它線程都失敗寥裂,失敗的線程并不會被掛起嵌洼,而是被告知這次競爭中失敗,并可以再次嘗試封恰÷檠 CAS操作中包含三個操作數(shù)——需要讀寫的內(nèi)存位置(V)、進行比較的預期原值(A)和擬寫入的新值(B)诺舔。如果內(nèi)存位置V的值與預期原值A(chǔ)相匹配鳖昌,那么處理器會自動將該位置值更新為新值B。否則處理器不做任何操作混萝。
CAS缺點:??
1遗遵、ABA問題
比如說一個線程one從內(nèi)存位置V中取出A萍恕,這時候另一個線程two也從內(nèi)存中取出A逸嘀,并且two進行了一些操作變成了B,然后two又將V位置的數(shù)據(jù)變成A允粤,這時候線程one進行CAS操作發(fā)現(xiàn)內(nèi)存中仍然是A崭倘,然后one操作成功。盡管線程one的CAS操作成功类垫,但可能存在潛藏的問題司光。從Java1.5開始JDK的atomic包里提供了一個類AtomicStampedReference來解決ABA問題。?
2悉患、循環(huán)時間長開銷大:?
對于資源競爭嚴重(線程沖突嚴重)的情況残家,CAS自旋的概率會比較大,從而浪費更多的CPU資源售躁,效率低于synchronized坞淮。?
3、只能保證一個共享變量的原子操作
當對一個共享變量執(zhí)行操作時陪捷,我們可以使用循環(huán)CAS的方式來保證原子操作回窘,但是對多個共享變量操作時,循環(huán)CAS就無法保證操作的原子性市袖,這個時候就可以用鎖啡直。
問題三十四:SynchronizedMap和ConcurrentHashMap有什么區(qū)別?
???SynchronizedMap一次鎖住整張表來保證線程安全苍碟,所以每次只能有一個線程來訪為map酒觅。
???ConcurrentHashMap使用分段鎖來保證在多線程下的性能。ConcurrentHashMap中則是一次鎖住一個桶微峰。ConcurrentHashMap默認將hash表分為16個桶舷丹,諸如get,put,remove等常用操作只鎖當前需要用到的桶。這樣县忌,原來只能一個線程進入掂榔,現(xiàn)在卻能同時有16個寫線程執(zhí)行继效,并發(fā)性能的提升是顯而易見的。?
???另外ConcurrentHashMap使用了一種不同的迭代方式装获。在這種迭代方式中瑞信,當iterator被創(chuàng)建后集合再發(fā)生改變就不再是拋出ConcurrentModificationException,取而代之的是在改變時new新的數(shù)據(jù)從而不影響原有的數(shù)據(jù) 穴豫,iterator完成后再將頭指針替換為新的數(shù)據(jù) 凡简,這樣iterator線程可以使用原來老的數(shù)據(jù),而寫線程也可以并發(fā)的完成改變精肃。
問題三十五:CopyOnWriteArrayList可以用于什么應(yīng)用場景秤涩?
???CopyOnWriteArrayList(免鎖容器)的好處之一是當多個迭代器同時遍歷和修改這個列表時,不會拋出ConcurrentModificationException司抱。在CopyOnWriteArrayList中筐眷,寫入將導致創(chuàng)建整個底層數(shù)組的副本,而源數(shù)組將保留在原地习柠,使得復制的數(shù)組在被修改時匀谣,讀取操作可以安全地執(zhí)行。
???由于寫操作的時候资溃,需要拷貝數(shù)組武翎,會消耗內(nèi)存,如果原數(shù)組的內(nèi)容比較多的情況下溶锭,可能導致younggc或者fullgc宝恶;?
???不能用于實時讀的場景,像拷貝數(shù)組趴捅、新增元素都需要時間垫毙,所以調(diào)用一個set操作后,讀取到數(shù)據(jù)可能還是舊的,雖然CopyOnWriteArrayList能做到最終一致性,但是還是沒法滿足實時性要求驻售;
CopyOnWriteArrayList透露的思想:
1露久、讀寫分離,讀和寫分開欺栗。
2毫痕、最終一致性。
3迟几、使用另外開辟空間的思路消请,來解決并發(fā)沖突。
問題三十六:volatile有什么用类腮?能否用一句話說明下volatile的應(yīng)用場景臊泰?
1、volatile保證內(nèi)存可見性和禁止指令重排蚜枢。
2缸逃、volatile用于多線程環(huán)境下的單次操作(單次讀或者單次寫)针饥。
問題三十七:為什么代碼會重排序?
??????在執(zhí)行程序時需频,為了提高性能丁眼,處理器和編譯器常常會對指令進行重排序,但是不能隨意重排序昭殉,不是你想怎么排序就怎么排序苞七,它需要滿足以下兩個條件:
1、在單線程環(huán)境下不能改變程序運行的結(jié)果挪丢;
2蹂风、存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的不允許重排序。
3乾蓬、重排序不會影響單線程環(huán)境的執(zhí)行結(jié)果惠啄,但是會破壞多線程的執(zhí)行語義。
問題三十八:在java中wait和sleep方法的不同巢块?
最大的不同是在等待時wait會釋放鎖礁阁,而sleep一直持有鎖。Wait通常被用于線程間交互族奢,sleep通常被用于暫停執(zhí)行。
直接了解的深入一點吧:?
在Java中線程的狀態(tài)一共被分成6種:
初始態(tài):NEW
創(chuàng)建一個Thread對象丹鸿,但還未調(diào)用start()啟動線程時越走,線程處于初始態(tài)。
運行態(tài):RUNNABLE?
在Java中靠欢,運行態(tài)包括就緒態(tài)和運行態(tài)廊敌。?
就緒態(tài)該狀態(tài)下的線程已經(jīng)獲得執(zhí)行所需的所有資源,只要CPU分配執(zhí)行權(quán)就能運行门怪。所有就緒態(tài)的線程存放在就緒隊列中骡澈。?
???運行態(tài)獲得CPU執(zhí)行權(quán),正在執(zhí)行的線程掷空。由于一個CPU同一時刻只能執(zhí)行一條線程肋殴,因此每個CPU每個時刻只有一條運行態(tài)的線程。
阻塞態(tài)
當一條正在執(zhí)行的線程請求某一資源失敗時坦弟,就會進入阻塞態(tài)护锤。而在Java中,阻塞態(tài)專指請求鎖失敗時進入的狀態(tài)酿傍。由一個阻塞隊列存放所有阻塞態(tài)的線程烙懦。處于阻塞態(tài)的線程會不斷請求資源,一旦請求成功赤炒,就會進入就緒隊列氯析,等待執(zhí)行亏较。PS:鎖、IO掩缓、Socket等都資源宴杀。
等待態(tài)
當前線程中調(diào)用wait、join拾因、park函數(shù)時旺罢,當前線程就會進入等待態(tài)。也有一個等待隊列存放所有等待態(tài)的線程绢记。線程處于等待態(tài)表示它需要等待其他線程的指示才能繼續(xù)運行扁达。進入等待態(tài)的線程會釋放CPU執(zhí)行權(quán),并釋放資源(如:鎖)
超時等待態(tài)
當運行中的線程調(diào)用sleep(time)蠢熄、wait跪解、join、parkNanos签孔、parkUntil時叉讥,就會進入該狀態(tài);它和等待態(tài)一樣饥追,并不是因為請求不到資源图仓,而是主動進入,并且進入后需要其他線程喚醒但绕;進入該狀態(tài)后釋放CPU執(zhí)行權(quán) 和 占有的資源救崔。與等待態(tài)的區(qū)別:到了超時時間后自動進入阻塞隊列,開始競爭鎖捏顺。
終止態(tài)
線程執(zhí)行結(jié)束后的狀態(tài)六孵。
注意:
1、wait()方法會釋放CPU執(zhí)行權(quán)和占有的鎖幅骄。
2劫窒、sleep(long)方法僅釋放CPU使用權(quán),鎖仍然占用拆座;線程被放入超時等待隊列主巍,與yield相比,它會使線程較長時間得不到運行懂拾。
3煤禽、yield()方法僅釋放CPU執(zhí)行權(quán),鎖仍然占用岖赋,線程會被放入就緒隊列檬果,會在短時間內(nèi)再次執(zhí)行。
4、wait和notify必須配套使用选脊,即必須使用同一把鎖調(diào)用杭抠;
5、wait和notify必須放在一個同步塊中調(diào)用恳啥,wait和notify的對象必須是他們所處同步塊的鎖對象偏灿。
問題三十九:一個線程運行時發(fā)生異常會怎樣?
???如果異常沒有被捕獲該線程將會停止執(zhí)行钝的。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于處理未捕獲異常造成線程突然中斷情況的一個內(nèi)嵌接口翁垂。當一個未捕獲異常將造成線程中斷的時候JVM會使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程的UncaughtExceptionHandler并將線程和異常作為參數(shù)傳遞給handler的uncaughtException()方法進行處理。
問題四十:如何在兩個線程間共享數(shù)據(jù)硝桩?
???在兩個線程間共享變量即可實現(xiàn)共享沿猜。?
???一般來說,共享變量要求變量本身是線程安全的碗脊,然后在線程內(nèi)使用的時候啼肩,如果有對共享變量的復合操作,那么也得保證復合操作的線程安全性衙伶。
問題四十一:為什么wait, notify和notifyAll這些方法不在thread類里面祈坠?
???一個很明顯的原因是JAVA提供的鎖是對象級的而不是線程級的,每個對象都有鎖矢劲,通過線程獲得赦拘。由于wait,notify和notifyAll都是鎖級別的操作卧须,所以把他們定義在Object類中因為鎖屬于對象另绩。
四十二:什么是ThreadLocal變量?
???ThreadLocal是Java里一種特殊的變量花嘶。每個線程都有一個ThreadLocal就是每個線程都擁有了自己獨立的一個變量,競爭條件被徹底消除了蹦漠。它是為創(chuàng)建代價高昂的對象獲取線程安全的好方法椭员,比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的,因為那個類創(chuàng)建代價高昂且每次調(diào)用都需要創(chuàng)建不同的實例所以不值得在局部范圍使用它笛园,如果為每個線程提供一個自己獨有的變量拷貝隘击,將大大提高效率。首先研铆,通過復用減少了代價高昂的對象的創(chuàng)建個數(shù)埋同。其次,你在沒有使用高代價的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全棵红。
四十三:Java中interrupted和isInterrupted方法的區(qū)別凶赁?
interrupt?
interrupt方法用于中斷線程。調(diào)用該方法的線程的狀態(tài)為將被置為”中斷”狀態(tài)。?
注意:線程中斷僅僅是置線程的中斷狀態(tài)位虱肄,不會停止線程致板。需要用戶自己去監(jiān)視線程的狀態(tài)為并做處理。支持線程中斷的方法(也就是線程中斷后會拋出interruptedException的方法)就是在監(jiān)視線程的中斷狀態(tài)咏窿,一旦線程的中斷狀態(tài)被置為“中斷狀態(tài)”斟或,就會拋出中斷異常。
interrupted?
查詢當前線程的中斷狀態(tài)集嵌,并且清除原狀態(tài)萝挤。如果一個線程被中斷了,第一次調(diào)用interrupted則返回true根欧,第二次和后面的就返回false了怜珍。
isInterrupted?
僅僅是查詢當前線程的中斷狀態(tài)
問題四十四:為什么wait和notify方法要在同步塊中調(diào)用?
???Java API強制要求這樣做咽块,如果你不這么做绘面,你的代碼會拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個原因是為了避免wait和notify之間產(chǎn)生競態(tài)條件侈沪。
問題四十五:為什么你應(yīng)該在循環(huán)中檢查等待條件?
???處于等待狀態(tài)的線程可能會收到錯誤警報和偽喚醒揭璃,如果不在循環(huán)中檢查等待條件,程序就會在沒有滿足結(jié)束條件的情況下退出亭罪。
問題四十六:Java中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別瘦馍?
???同步集合與并發(fā)集合都為多線程和并發(fā)提供了合適的線程安全的集合,不過并發(fā)集合的可擴展性更高应役。在Java1.5之前程序員們只有同步集合來用且在多線程并發(fā)的時候會導致爭用情组,阻礙了系統(tǒng)的擴展性。Java5介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap箩祥,不僅提供線程安全還用鎖分離和內(nèi)部分區(qū)等現(xiàn)代技術(shù)提高了可擴展性院崇。
問題四十七:什么是線程池? 為什么要使用它袍祖?
???創(chuàng)建線程要花費昂貴的資源和時間底瓣,如果任務(wù)來了才創(chuàng)建線程那么響應(yīng)時間會變長,而且一個進程能創(chuàng)建的線程數(shù)有限蕉陋。為了避免這些問題捐凭,在程序啟動的時候就創(chuàng)建若干線程來響應(yīng)處理,它們被稱為線程池凳鬓,里面的線程叫工作線程茁肠。從JDK1.5開始,Java API提供了Executor框架讓你可以創(chuàng)建不同的線程池缩举。
問題四十八:怎么檢測一個線程是否擁有鎖垦梆?
???在java.lang.Thread中有一個方法叫holdsLock()匹颤,它返回true如果當且僅當當前線程擁有某個具體對象的鎖。
問題四十九:Thread類中的yield方法有什么作用奶赔?
???使當前線程從執(zhí)行狀態(tài)(運行狀態(tài))變?yōu)榭蓤?zhí)行態(tài)(就緒狀態(tài))惋嚎。
當前線程到了就緒狀態(tài),那么接下來哪個線程會從就緒狀態(tài)變成執(zhí)行狀態(tài)呢站刑?可能是當前線程另伍,也可能是其他線程,看系統(tǒng)的分配了绞旅。
問題五十:Java中ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么摆尝?
???ConcurrentHashMap把實際map劃分成若干部分來實現(xiàn)它的可擴展性和線程安全。這種劃分是使用并發(fā)度獲得的因悲,它是ConcurrentHashMap類構(gòu)造函數(shù)的一個可選參數(shù)堕汞,默認值為16,這樣在多線程情況下就能避免爭用晃琳。
在JDK8后讯检,它摒棄了Segment(鎖段)的概念,而是啟用了一種全新的方式實現(xiàn),利用CAS算法卫旱。同時加入了更多的輔助變量來提高并發(fā)度人灼。
問題五十一:Java線程池中submit()和execute()方法有什么區(qū)別?
???兩個方法都可以向線程池提交任務(wù)顾翼,execute()方法的返回類型是void投放,它定義在Executor接口中。
???而submit()方法可以返回持有計算結(jié)果的Future對象适贸,它定義在ExecutorService接口中灸芳,它擴展了Executor接口,其它線程池類像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法拜姿。
問題五十二:什么是阻塞式方法烙样?
???阻塞式方法是指程序會一直等待該方法完成期間不做其他事情,ServerSocket的accept()方法就是一直等待客戶端連接蕊肥。這里的阻塞是指調(diào)用結(jié)果返回之前误阻,當前線程會被掛起,直到得到結(jié)果之后才會返回晴埂。此外,還有異步和非阻塞式方法在任務(wù)完成前就返回寻定。
問題五十三:Java中的ReadWriteLock是什么儒洛?
???讀寫鎖是用來提升并發(fā)程序性能的鎖分離技術(shù)的成果。
問題五十四:volatile變量和atomic變量有什么不同狼速?
???Volatile變量可以確保先行關(guān)系琅锻,即寫操作會發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前,但它并不能保證原子性。例如用volatile修飾count變量那么count++操作就不是原子性的。
???而AtomicInteger類提供的atomic方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會原子性的進行增量操作把當前值加一恼蓬,其它數(shù)據(jù)類型和引用變量也可以進行相似操作惊完。
問題五十五:可以直接調(diào)用Thread類的run()方法么?
???當然可以处硬。但是如果我們調(diào)用了Thread的run()方法小槐,它的行為就會和普通的方法一樣,會在當前線程中執(zhí)行荷辕。為了在新的線程中執(zhí)行我們的代碼凿跳,必須使用Thread.start()方法。
問題五十六:如何讓正在運行的線程暫停一段時間疮方?
???我們可以使用Thread類的Sleep()方法讓線程暫停一段時間控嗜。需要注意的是,這并不會讓線程終止骡显,一旦從休眠中喚醒線程疆栏,線程的狀態(tài)將會被改變?yōu)镽unnable,并且根據(jù)線程調(diào)度惫谤,它將得到執(zhí)行壁顶。
問題五十六:你對線程優(yōu)先級的理解是什么?
???每一個線程都是有優(yōu)先級的石挂,一般來說博助,高優(yōu)先級的線程在運行時會具有優(yōu)先權(quán),但這依賴于線程調(diào)度的實現(xiàn)痹愚,這個實現(xiàn)是和操作系統(tǒng)相關(guān)的(OS dependent)富岳。我們可以定義線程的優(yōu)先級,但是這并不能保證高優(yōu)先級的線程會在低優(yōu)先級的線程前執(zhí)行拯腮。線程優(yōu)先級是一個int變量(從1-10)窖式,1代表最低優(yōu)先級,10代表最高優(yōu)先級动壤。
???java的線程優(yōu)先級調(diào)度會委托給操作系統(tǒng)去處理萝喘,所以與具體的操作系統(tǒng)優(yōu)先級有關(guān),如非特別需要琼懊,一般無需設(shè)置線程優(yōu)先級阁簸。
問題五十七:什么是線程調(diào)度器(Thread Scheduler)和時間分片(Time Slicing )?
???線程調(diào)度器是一個操作系統(tǒng)服務(wù)哼丈,它負責為Runnable狀態(tài)的線程分配CPU時間庭再。一旦我們創(chuàng)建一個線程并啟動它踩寇,它的執(zhí)行便依賴于線程調(diào)度器的實現(xiàn)挺勿。?
同上一個問題,線程調(diào)度并不受到Java虛擬機控制桨啃,所以由應(yīng)用程序來控制它是更好的選擇(也就是說不要讓你的程序依賴于線程的優(yōu)先級)。
???時間分片是指將可用的CPU時間分配給可用的Runnable線程的過程檬输。分配CPU時間可以基于線程優(yōu)先級或者線程等待的時間照瘾。
問題五十八:你如何確保main()方法所在的線程是Java程序最后結(jié)束的線程?
???我們可以使用Thread類的join()方法來確保所有程序創(chuàng)建的線程在main()方法退出前結(jié)束丧慈。
問題五十九:線程之間是如何通信的析命?
???當線程間是可以共享資源時,線程間通信是協(xié)調(diào)它們的重要的手段伊滋。Object類中wait() notify()碳却,notifyAll()方法可以用于線程間通信關(guān)于資源的鎖的狀態(tài)。
問題六十:為什么線程通信的方法wait(), notify()和notifyAll()被定義在Object類里笑旺?
???Java的每個對象中都有一個鎖(monitor昼浦,也可以成為監(jiān)視器)并且wait(),notify()等方法用于等待對象的鎖或者通知其他線程對象的監(jiān)視器可用筒主。在Java的線程中并沒有可供任何對象使用的鎖和同步器关噪。這就是為什么這些方法是Object類的一部分,這樣Java的每一個類都有用于線程間通信的基本方法乌妙。
問題六十一:為什么wait(), notify()和notifyAll()必須在同步方法或者同步塊中被調(diào)用使兔?
???當一個線程需要調(diào)用對象的wait()方法的時候,這個線程必須擁有該對象的鎖藤韵,接著它就會釋放這個對象鎖并進入等待狀態(tài)直到其他線程調(diào)用這個對象上的notify()方法虐沥。同樣的,當一個線程需要調(diào)用對象的notify()方法時泽艘,它會釋放這個對象的鎖欲险,以便其他在等待的線程就可以得到這個對象鎖。由于所有的這些方法都需要線程持有對象的鎖匹涮,這樣就只能通過同步來實現(xiàn)天试,所以他們只能在同步方法或者同步塊中被調(diào)用。
問題六十二:為什么Thread類的sleep()和yield ()方法是靜態(tài)的然低?
Thread類的sleep()和yield()方法將在當前正在執(zhí)行的線程上運行喜每。所以在其他處于等待狀態(tài)的線程上調(diào)用這些方法是沒有意義的。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的雳攘。它們可以在當前正在執(zhí)行的線程中工作带兜,并避免程序員錯誤的認為可以在其他非運行線程調(diào)用這些方法。
問題六十三:如何確保線程安全吨灭?
???在Java中可以有很多方法來保證線程安全——同步鞋真,使用原子類(atomic concurrent classes),實現(xiàn)并發(fā)鎖沃于,使用volatile關(guān)鍵字涩咖,使用不變類和線程安全類。
問題六十四:同步方法和同步塊繁莹,哪個是更好的選擇檩互?
??同步塊是更好的選擇,因為它不會鎖住整個對象(當然你也可以讓它鎖住整個對象)咨演。同步方法會鎖住整個對象闸昨,哪怕這個類中有多個不相關(guān)聯(lián)的同步塊,這通常會導致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個對象上的鎖薄风。
??同步塊更要符合開放調(diào)用的原則饵较,只在需要鎖住的代碼塊鎖住相應(yīng)的對象,這樣從側(cè)面來說也可以避免死鎖遭赂。
問題六十五:如何創(chuàng)建守護線程循诉?
??使用Thread類的setDaemon(true)方法可以將線程設(shè)置為守護線程,需要注意的是撇他,需要在調(diào)用start()方法前調(diào)用這個方法茄猫,否則會拋出IllegalThreadStateException異常。
問題六十六:什么是Java Timer類困肩?如何創(chuàng)建一個有特定時間間隔的任務(wù)划纽?
???java.util.Timer是一個工具類,可以用于安排一個線程在未來的某個特定時間執(zhí)行锌畸。Timer類可以用安排一次性任務(wù)或者周期任務(wù)勇劣。?
???java.util.TimerTask是一個實現(xiàn)了Runnable接口的抽象類,我們需要去繼承這個類來創(chuàng)建我們自己的定時任務(wù)并使用Timer去安排它的執(zhí)行潭枣。?
???目前有開源的Qurtz可以用來創(chuàng)建定時任務(wù)比默。
七:擴展閱讀
1、https://www.xuebuyuan.com/3253276.html(synchronized的4種用法)
2卸耘、一文帶你徹底搞懂ThreadLocal(微信公眾號)
3退敦、https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461(全面理解Java內(nèi)存模型(JMM)及volatile關(guān)鍵字)
4、https://juejin.im/post/5d2c97bff265da1bc552954b(圖解Java線程安全)
5蚣抗、https://www.cnblogs.com/paddix/p/5367116.html(Java并發(fā)編程:Synchronized及其實現(xiàn)原理侈百,系列)
6、http://www.reibang.com/p/cfac5c131a9b(面試字節(jié)跳動Android研發(fā)崗翰铡,已拿到offer钝域,這些知識點該放出來了)
7、http://www.infoq.com/cn/articles/java-se-16-synchronized(聊聊并發(fā)(二)——Java SE1.6中的Synchronized)
8锭魔、https://blog.csdn.net/niuwei22007/article/details/51433669(synchronized的JVM底層實現(xiàn)(很詳細 很底層))
9例证、https://blog.csdn.net/qq_22771739/article/details/82529874(Java線程的6種狀態(tài)及切換(透徹講解))
10、https://blog.csdn.net/lkforce/article/details/81128115(Java的對象頭和對象組成詳解)
11迷捧、Synchronized和Lock的區(qū)別和使用場景(微信公眾號)
12织咧、一文帶你理解Java中Lock的實現(xiàn)原理(微信公眾號)
13胀葱、https://www.cnblogs.com/0616--ataozhijia/p/6869657.html(AtomicInteger的用法)
14、面試必問的volatile笙蒙,你了解多少 (微信公眾號)
15抵屿、Java中Volatile關(guān)鍵字詳解(微信公眾號)
16、https://segmentfault.com/a/1190000017766364(Java中15種鎖的介紹:公平鎖捅位,可重入鎖轧葛,獨享鎖,互斥鎖艇搀,樂觀鎖尿扯,分段鎖,自旋鎖等等)
17焰雕、ThreadLocal到底是什么衷笋?它解決了什么問題(微信公眾號)
18、Java并發(fā)集合的實現(xiàn)原理(微信公眾號)
19淀散、https://blog.csdn.net/jackyrongvip/article/details/89472397(筆記:Collections的synchronized XXX方法)
20右莱、https://blog.csdn.net/qq_34039315/article/details/78549311(Java并發(fā)編程75道面試題及答案——穩(wěn)了)