分享Java程序員50多道熱門的多線程和并發(fā)面試題(答案解析)

下面是Java程序員相關(guān)的熱門面試題胜宇,你可以用它來好好準(zhǔn)備面試。

1) 什么是線程亮隙?

線程是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位,它被包含在進(jìn)程之中垢夹,是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位溢吻。程序員可以通過它進(jìn)行多處理器編程,你可以使用多線程對(duì)運(yùn)算密集型任務(wù)提速果元。比如促王,如果一個(gè)線程完成一個(gè)任務(wù)要100毫秒,那么用十個(gè)線程完成改任務(wù)只需10毫秒而晒。Java在語言層面對(duì)多線程提供了卓越的支持蝇狼,它也是一個(gè)很好的賣點(diǎn)。

2) 線程和進(jìn)程有什么區(qū)別倡怎?

線程是進(jìn)程的子集迅耘,一個(gè)進(jìn)程可以有很多線程贱枣,每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。不同的進(jìn)程使用不同的內(nèi)存空間颤专,而所有的線程共享一片相同的內(nèi)存空間纽哥。別把它和棧內(nèi)存搞混,每個(gè)線程都擁有單獨(dú)的棧內(nèi)存用來存儲(chǔ)本地?cái)?shù)據(jù)栖秕。

3) 如何在Java中實(shí)現(xiàn)線程春塌?

在語言層面有兩種方式。java.lang.Thread 類的實(shí)例就是一個(gè)線程但是它需要調(diào)用java.lang.Runnable接口來執(zhí)行累魔,由于線程類本身就是調(diào)用的Runnable接口所以你可以繼承java.lang.Thread 類或者直接調(diào)用Runnable接口來重寫run()方法實(shí)現(xiàn)線程摔笤。

4) 用Runnable還是Thread?

這個(gè)問題是上題的后續(xù)垦写,大家都知道我們可以通過繼承Thread類或者調(diào)用Runnable接口來實(shí)現(xiàn)線程吕世,問題是,那個(gè)方法更好呢梯投?什么情況下使用它命辖?這個(gè)問題很容易回答,如果你知道Java不支持類的多重繼承分蓖,但允許你調(diào)用多個(gè)接口尔艇。所以如果你要繼承其他類,當(dāng)然是調(diào)用Runnable接口好了么鹤。

5) Thread 類中的start() 和 run() 方法有什么區(qū)別终娃?

這個(gè)問題經(jīng)常被問到,但還是能從此區(qū)分出面試者對(duì)Java線程模型的理解程度蒸甜。start()方法被用來啟動(dòng)新創(chuàng)建的線程棠耕,而且start()內(nèi)部調(diào)用了run()方法,這和直接調(diào)用run()方法的效果不一樣柠新。當(dāng)你調(diào)用run()方法的時(shí)候窍荧,只會(huì)是在原來的線程中調(diào)用,沒有新的線程啟動(dòng)恨憎,start()方法才會(huì)啟動(dòng)新線程蕊退。

6) Java中Runnable和Callable有什么不同?

Runnable和Callable都代表那些要在不同的線程中執(zhí)行的任務(wù)憔恳。Runnable從JDK1.0開始就有了瓤荔,Callable是在JDK1.5增加的。它們的主要區(qū)別是Callable的 call() 方法可以返回值和拋出異常钥组,而Runnable的run()方法沒有這些功能茉贡。Callable可以返回裝載有計(jì)算結(jié)果的Future對(duì)象。

7) Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同者铜?

CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用來讓一組線程等待其它線程腔丧。與 CyclicBarrier 不同的是,CountdownLatch 不能重新使用作烟。愉粤。

8) Java內(nèi)存模型是什么?

Java內(nèi)存模型規(guī)定和指引Java程序在不同的內(nèi)存架構(gòu)拿撩、CPU和操作系統(tǒng)間有確定性地行為衣厘。它在多線程的情況下尤其重要。Java內(nèi)存模型對(duì)一個(gè)線程所做的變動(dòng)能被其它線程可見提供了保證压恒,它們之間是先行發(fā)生關(guān)系影暴。這個(gè)關(guān)系定義了一些規(guī)則讓程序員在并發(fā)編程時(shí)思路更清晰。比如探赫,先行發(fā)生關(guān)系確保了:

線程內(nèi)的代碼能夠按先后順序執(zhí)行型宙,這被稱為程序次序規(guī)則。

對(duì)于同一個(gè)鎖伦吠,一個(gè)解鎖操作一定要發(fā)生在時(shí)間上后發(fā)生的另一個(gè)鎖定操作之前妆兑,也叫做管程鎖定規(guī)則。

前一個(gè)對(duì)volatile的寫操作在后一個(gè)volatile的讀操作之前毛仪,也叫volatile變量規(guī)則搁嗓。

一個(gè)線程內(nèi)的任何操作必需在這個(gè)線程的start()調(diào)用之后,也叫作線程啟動(dòng)規(guī)則箱靴。

一個(gè)線程的所有操作都會(huì)在線程終止之前腺逛,線程終止規(guī)則。

一個(gè)對(duì)象的終結(jié)操作必需在這個(gè)對(duì)象構(gòu)造完成之后衡怀,也叫對(duì)象終結(jié)規(guī)則棍矛。

可傳遞性

我強(qiáng)烈建議大家閱讀《Java并發(fā)編程實(shí)踐》第十六章來加深對(duì)Java內(nèi)存模型的理解。

9) Java中的volatile 變量是什么狈癞?

volatile是一個(gè)特殊的修飾符茄靠,只有成員變量才能使用它。在Java并發(fā)程序缺少同步類的情況下蝶桶,多線程對(duì)成員變量的操作對(duì)其它線程是透明的慨绳。volatile變量可以保證下一個(gè)讀取操作會(huì)在前一個(gè)寫操作之后發(fā)生,就是上一題的volatile變量規(guī)則真竖。

10) 什么是線程安全脐雪?Vector是一個(gè)線程安全類嗎?

如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行恢共,而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼战秋。如果每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的,而且其他的變量的值也和預(yù)期的是一樣的讨韭,就是線程安全的脂信。一個(gè)線程安全的計(jì)數(shù)器類的同一個(gè)實(shí)例對(duì)象在被多個(gè)線程使用的情況下也不會(huì)出現(xiàn)計(jì)算失誤癣蟋。很顯然你可以將集合類分成兩組,線程安全和非線程安全的狰闪。Vector 是用同步方法來實(shí)現(xiàn)線程安全的, 而和它相似的ArrayList不是線程安全的疯搅。

11) Java中什么是競態(tài)條件? 舉個(gè)例子說明埋泵。

競態(tài)條件會(huì)導(dǎo)致程序在并發(fā)情況下出現(xiàn)一些bugs幔欧。多線程對(duì)一些資源的競爭的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生競態(tài)條件,如果首先要執(zhí)行的程序競爭失敗排到后面執(zhí)行了丽声,那么整個(gè)程序就會(huì)出現(xiàn)一些不確定的bugs礁蔗。這種bugs很難發(fā)現(xiàn)而且會(huì)重復(fù)出現(xiàn),因?yàn)榫€程間的隨機(jī)競爭雁社。一個(gè)例子就是無序處理浴井。

12) Java中如何停止一個(gè)線程?

Java提供了很豐富的API但沒有為停止線程提供API歧胁。JDK 1.0本來有一些像stop(), suspend() 和 resume()的控制方法但是由于潛在的死鎖威脅因此在后續(xù)的JDK版本中他們被棄用了滋饲,之后Java API的設(shè)計(jì)者就沒有提供一個(gè)兼容且線程安全的方法來停止一個(gè)線程。當(dāng)run() 或者 call() 方法執(zhí)行完的時(shí)候線程會(huì)自動(dòng)結(jié)束,如果要手動(dòng)結(jié)束一個(gè)線程喊巍,你可以用volatile 布爾變量來退出run()方法的循環(huán)或者是取消任務(wù)來中斷線程屠缭。

13) 一個(gè)線程運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常會(huì)怎樣?

這是我在一次面試中遇到的一個(gè)很刁鉆的Java面試題, 簡單的說崭参,如果異常沒有被捕獲該線程將會(huì)停止執(zhí)行呵曹。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(gè)內(nèi)嵌接口。當(dāng)一個(gè)未捕獲異常將造成線程中斷的時(shí)候JVM會(huì)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(jìn)行處理何暮。

14) 如何在兩個(gè)線程間共享數(shù)據(jù)奄喂?

你可以通過共享對(duì)象來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,或者是使用像阻塞隊(duì)列這樣并發(fā)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)海洼。這篇教程《Java線程間通信》(涉及到在兩個(gè)線程間共享對(duì)象)用wait和notify方法實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)者消費(fèi)者模型跨新。

15) Java中notify 和 notifyAll有什么區(qū)別?

這又是一個(gè)刁鉆的問題坏逢,因?yàn)槎嗑€程可以等待單監(jiān)控鎖域帐,Java API 的設(shè)計(jì)人員提供了一些方法當(dāng)?shù)却龡l件改變的時(shí)候通知它們,但是這些方法沒有完全實(shí)現(xiàn)是整。notify()方法不能喚醒某個(gè)具體的線程肖揣,所以只有一個(gè)線程在等待的時(shí)候它才有用武之地。而notifyAll()喚醒所有線程并允許他們爭奪鎖確保了至少有一個(gè)線程能繼續(xù)運(yùn)行浮入。

16) 為什么wait, notify 和 notifyAll這些方法不在thread類里面龙优?

這是個(gè)設(shè)計(jì)相關(guān)的問題,它考察的是面試者對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)和一些普遍存在但看起來不合理的事物的看法事秀⊥希回答這些問題的時(shí)候野舶,你要說明為什么把這些方法放在Object類里是有意義的,還有不把它放在Thread類里的原因瓦糟。一個(gè)很明顯的原因是JAVA提供的鎖是對(duì)象級(jí)的而不是線程級(jí)的筒愚,每個(gè)對(duì)象都有鎖,通過線程獲得菩浙。如果線程需要等待某些鎖那么調(diào)用對(duì)象中的wait()方法就有意義了。如果wait()方法定義在Thread類中句伶,線程正在等待的是哪個(gè)鎖就不明顯了劲蜻。簡單的說,由于wait考余,notify和notifyAll都是鎖級(jí)別的操作先嬉,所以把他們定義在Object類中因?yàn)殒i屬于對(duì)象。

17) 什么是ThreadLocal變量楚堤?

ThreadLocal是Java里一種特殊的變量疫蔓。每個(gè)線程都有一個(gè)ThreadLocal就是每個(gè)線程都擁有了自己獨(dú)立的一個(gè)變量,競爭條件被徹底消除了身冬。它是為創(chuàng)建代價(jià)高昂的對(duì)象獲取線程安全的好方法衅胀,比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的,因?yàn)槟莻€(gè)類創(chuàng)建代價(jià)高昂且每次調(diào)用都需要?jiǎng)?chuàng)建不同的實(shí)例所以不值得在局部范圍使用它酥筝,如果為每個(gè)線程提供一個(gè)自己獨(dú)有的變量拷貝滚躯,將大大提高效率。首先嘿歌,通過復(fù)用減少了代價(jià)高昂的對(duì)象的創(chuàng)建個(gè)數(shù)掸掏。其次,你在沒有使用高代價(jià)的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全宙帝。線程局部變量的另一個(gè)不錯(cuò)的例子是ThreadLocalRandom類丧凤,它在多線程環(huán)境中減少了創(chuàng)建代價(jià)高昂的Random對(duì)象的個(gè)數(shù)。

18) 什么是FutureTask步脓?

在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個(gè)可以取消的異步運(yùn)算愿待。它有啟動(dòng)和取消運(yùn)算、查詢運(yùn)算是否完成和取回運(yùn)算結(jié)果等方法沪编。只有當(dāng)運(yùn)算完成的時(shí)候結(jié)果才能取回呼盆,如果運(yùn)算尚未完成get方法將會(huì)阻塞聂使。一個(gè)FutureTask對(duì)象可以對(duì)調(diào)用了Callable和Runnable的對(duì)象進(jìn)行包裝萤悴,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。

19) Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的區(qū)別告私?

interrupted() 和 isInterrupted()的主要區(qū)別是前者會(huì)將中斷狀態(tài)清除而后者不會(huì)相嵌。Java多線程的中斷機(jī)制是用內(nèi)部標(biāo)識(shí)來實(shí)現(xiàn)的腿时,調(diào)用Thread.interrupt()來中斷一個(gè)線程就會(huì)設(shè)置中斷標(biāo)識(shí)為true况脆。當(dāng)中斷線程調(diào)用靜態(tài)方法Thread.interrupted()來檢查中斷狀態(tài)時(shí),中斷狀態(tài)會(huì)被清零批糟。而非靜態(tài)方法isInterrupted()用來查詢其它線程的中斷狀態(tài)且不會(huì)改變中斷狀態(tài)標(biāo)識(shí)格了。簡單的說就是任何拋出InterruptedException異常的方法都會(huì)將中斷狀態(tài)清零。無論如何徽鼎,一個(gè)線程的中斷狀態(tài)有有可能被其它線程調(diào)用中斷來改變盛末。

20) 為什么wait和notify方法要在同步塊中調(diào)用?

主要是因?yàn)镴ava API強(qiáng)制要求這樣做否淤,如果你不這么做悄但,你的代碼會(huì)拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個(gè)原因是為了避免wait和notify之間產(chǎn)生競態(tài)條件石抡。

21) 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(huì)收到錯(cuò)誤警報(bào)和偽喚醒檐嚣,如果不在循環(huán)中檢查等待條件,程序就會(huì)在沒有滿足結(jié)束條件的情況下退出啰扛。因此嚎京,當(dāng)一個(gè)等待線程醒來時(shí),不能認(rèn)為它原來的等待狀態(tài)仍然是有效的隐解,在notify()方法調(diào)用之后和等待線程醒來之前這段時(shí)間它可能會(huì)改變鞍帝。這就是在循環(huán)中使用wait()方法效果更好的原因,你可以在Eclipse中創(chuàng)建模板調(diào)用wait和notify試一試厢漩。

22) Java中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別膜眠?

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(kuò)展性更高溜嗜。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(shí)候會(huì)導(dǎo)致爭用宵膨,阻礙了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。Java5介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap炸宵,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(kuò)展性辟躏。

23) Java中堆和棧有什么不同?

為什么把這個(gè)問題歸類在多線程和并發(fā)面試題里土全?因?yàn)闂J且粔K和線程緊密相關(guān)的內(nèi)存區(qū)域捎琐。每個(gè)線程都有自己的棧內(nèi)存,用于存儲(chǔ)本地變量裹匙,方法參數(shù)和棧調(diào)用瑞凑,一個(gè)線程中存儲(chǔ)的變量對(duì)其它線程是不可見的。而堆是所有線程共享的一片公用內(nèi)存區(qū)域概页。對(duì)象都在堆里創(chuàng)建籽御,為了提升效率線程會(huì)從堆中弄一個(gè)緩存到自己的棧,如果多個(gè)線程使用該變量就可能引發(fā)問題,這時(shí)volatile 變量就可以發(fā)揮作用了技掏,它要求線程從主存中讀取變量的值铃将。

24) 什么是線程池? 為什么要使用它哑梳?

創(chuàng)建線程要花費(fèi)昂貴的資源和時(shí)間劲阎,如果任務(wù)來了才創(chuàng)建線程那么響應(yīng)時(shí)間會(huì)變長,而且一個(gè)進(jìn)程能創(chuàng)建的線程數(shù)有限鸠真。為了避免這些問題悯仙,在程序啟動(dòng)的時(shí)候就創(chuàng)建若干線程來響應(yīng)處理,它們被稱為線程池弧哎,里面的線程叫工作線程雁比。從JDK1.5開始,Java API提供了Executor框架讓你可以創(chuàng)建不同的線程池撤嫩。比如單線程池,每次處理一個(gè)任務(wù)蠢终;數(shù)目固定的線程池或者是緩存線程池(一個(gè)適合很多生存期短的任務(wù)的程序的可擴(kuò)展線程池)序攘。

25) 如何寫代碼來解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問題?

在現(xiàn)實(shí)中你解決的許多線程問題都屬于生產(chǎn)者消費(fèi)者模型寻拂,就是一個(gè)線程生產(chǎn)任務(wù)供其它線程進(jìn)行消費(fèi)程奠,你必須知道怎么進(jìn)行線程間通信來解決這個(gè)問題。比較低級(jí)的辦法是用wait和notify來解決這個(gè)問題祭钉,比較贊的辦法是用Semaphore 或者 BlockingQueue來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者消費(fèi)者模型瞄沙,這篇教程有實(shí)現(xiàn)它。

26) 如何避免死鎖慌核?

Java多線程中的死鎖 死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過程中距境,因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象,若無外力作用垮卓,它們都將無法推進(jìn)下去垫桂。這是一個(gè)嚴(yán)重的問題,因?yàn)樗梨i會(huì)讓你的程序掛起無法完成任務(wù)粟按,死鎖的發(fā)生必須滿足以下四個(gè)條件:

互斥條件:一個(gè)資源每次只能被一個(gè)進(jìn)程使用诬滩。

請(qǐng)求與保持條件:一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí),對(duì)已獲得的資源保持不放灭将。

不剝奪條件:進(jìn)程已獲得的資源疼鸟,在末使用完之前,不能強(qiáng)行剝奪庙曙。

循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系空镜。

避免死鎖最簡單的方法就是阻止循環(huán)等待條件,將系統(tǒng)中所有的資源設(shè)置標(biāo)志位、排序姑裂,規(guī)定所有的進(jìn)程申請(qǐng)資源必須以一定的順序(升序或降序)做操作來避免死鎖馋袜。

27) Java中活鎖和死鎖有什么區(qū)別?

這是上題的擴(kuò)展舶斧,活鎖和死鎖類似欣鳖,不同之處在于處于活鎖的線程或進(jìn)程的狀態(tài)是不斷改變的,活鎖可以認(rèn)為是一種特殊的饑餓茴厉。一個(gè)現(xiàn)實(shí)的活鎖例子是兩個(gè)人在狹小的走廊碰到泽台,兩個(gè)人都試著避讓對(duì)方好讓彼此通過,但是因?yàn)楸茏尩姆较蚨家粯訉?dǎo)致最后誰都不能通過走廊矾缓。簡單的說就是怀酷,活鎖和死鎖的主要區(qū)別是前者進(jìn)程的狀態(tài)可以改變但是卻不能繼續(xù)執(zhí)行。

28) 怎么檢測(cè)一個(gè)線程是否擁有鎖嗜闻?

我一直不知道我們竟然可以檢測(cè)一個(gè)線程是否擁有鎖蜕依,直到我參加了一次電話面試。在java.lang.Thread中有一個(gè)方法叫holdsLock()琉雳,它返回true如果當(dāng)且僅當(dāng)當(dāng)前線程擁有某個(gè)具體對(duì)象的鎖样眠。

29) 你如何在Java中獲取線程堆棧?

對(duì)于不同的操作系統(tǒng)翠肘,有多種方法來獲得Java進(jìn)程的線程堆棧檐束。當(dāng)你獲取線程堆棧時(shí),JVM會(huì)把所有線程的狀態(tài)存到日志文件或者輸出到控制臺(tái)束倍。在Windows你可以使用Ctrl + Break組合鍵來獲取線程堆棧被丧,Linux下用kill -3命令。你也可以用jstack這個(gè)工具來獲取绪妹,它對(duì)線程id進(jìn)行操作甥桂,你可以用jps這個(gè)工具找到id。

30) JVM中哪個(gè)參數(shù)是用來控制線程的棧堆棧小的

這個(gè)問題很簡單喂急, -Xss參數(shù)用來控制線程的堆棧大小格嘁。

31) Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同?

Java在過去很長一段時(shí)間只能通過synchronized關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)互斥廊移,它有一些缺點(diǎn)糕簿。比如你不能擴(kuò)展鎖之外的方法或者塊邊界,嘗試獲取鎖時(shí)不能中途取消等狡孔。Java 5 通過Lock接口提供了更復(fù)雜的控制來解決這些問題懂诗。 ReentrantLock 類實(shí)現(xiàn)了 Lock,它擁有與 synchronized 相同的并發(fā)性和內(nèi)存語義且它還具有可擴(kuò)展性苗膝。

32) 有三個(gè)線程T1殃恒,T2,T3,怎么確保它們按順序執(zhí)行离唐?

在多線程中有多種方法讓線程按特定順序執(zhí)行病附,你可以用線程類的join()方法在一個(gè)線程中啟動(dòng)另一個(gè)線程,另外一個(gè)線程完成該線程繼續(xù)執(zhí)行亥鬓。為了確保三個(gè)線程的順序你應(yīng)該先啟動(dòng)最后一個(gè)(T3調(diào)用T2完沪,T2調(diào)用T1),這樣T1就會(huì)先完成而T3最后完成嵌戈。

33) Thread類中的yield方法有什么作用覆积?

Yield方法可以暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對(duì)象,讓其它有相同優(yōu)先級(jí)的線程執(zhí)行熟呛。它是一個(gè)靜態(tài)方法而且只保證當(dāng)前線程放棄CPU占用而不能保證使其它線程一定能占用CPU宽档,執(zhí)行yield()的線程有可能在進(jìn)入到暫停狀態(tài)后馬上又被執(zhí)行。

34) Java中ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么庵朝?

ConcurrentHashMap把實(shí)際map劃分成若干部分來實(shí)現(xiàn)它的可擴(kuò)展性和線程安全吗冤。這種劃分是使用并發(fā)度獲得的,它是ConcurrentHashMap類構(gòu)造函數(shù)的一個(gè)可選參數(shù)九府,默認(rèn)值為16欣孤,這樣在多線程情況下就能避免爭用。欲了解更多并發(fā)度和內(nèi)部大小調(diào)整請(qǐng)閱讀我的文章How ConcurrentHashMap works in Java昔逗。

35) Java中Semaphore是什么?

Java中的Semaphore是一種新的同步類篷朵,它是一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)勾怒。從概念上講,從概念上講声旺,信號(hào)量維護(hù)了一個(gè)許可集合笔链。如有必要,在許可可用前會(huì)阻塞每一個(gè) acquire()腮猖,然后再獲取該許可鉴扫。每個(gè) release()添加一個(gè)許可,從而可能釋放一個(gè)正在阻塞的獲取者澈缺。但是坪创,不使用實(shí)際的許可對(duì)象,Semaphore只對(duì)可用許可的號(hào)碼進(jìn)行計(jì)數(shù)姐赡,并采取相應(yīng)的行動(dòng)莱预。信號(hào)量常常用于多線程的代碼中,比如數(shù)據(jù)庫連接池项滑。

36)如果你提交任務(wù)時(shí)依沮,線程池隊(duì)列已滿。會(huì)時(shí)發(fā)會(huì)生什么?

這個(gè)問題問得很狡猾危喉,許多程序員會(huì)認(rèn)為該任務(wù)會(huì)阻塞直到線程池隊(duì)列有空位宋渔。事實(shí)上如果一個(gè)任務(wù)不能被調(diào)度執(zhí)行那么ThreadPoolExecutor’s submit()方法將會(huì)拋出一個(gè)RejectedExecutionException異常。

37) Java線程池中submit() 和 execute()方法有什么區(qū)別辜限?

兩個(gè)方法都可以向線程池提交任務(wù)皇拣,execute()方法的返回類型是void,它定義在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有計(jì)算結(jié)果的Future對(duì)象列粪,它定義在ExecutorService接口中审磁,它擴(kuò)展了Executor接口,其它線程池類像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法岂座。

38) 什么是阻塞式方法态蒂?

阻塞式方法是指程序會(huì)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费什。這里的阻塞是指調(diào)用結(jié)果返回之前钾恢,當(dāng)前線程會(huì)被掛起,直到得到結(jié)果之后才會(huì)返回鸳址。此外瘩蚪,還有異步和非阻塞式方法在任務(wù)完成前就返回。

39) Swing是線程安全的嗎稿黍? 為什么疹瘦?

你可以很肯定的給出回答,Swing不是線程安全的巡球,但是你應(yīng)該解釋這么回答的原因即便面試官?zèng)]有問你為什么言沐。當(dāng)我們說swing不是線程安全的常常提到它的組件,這些組件不能在多線程中進(jìn)行修改酣栈,所有對(duì)GUI組件的更新都要在AWT線程中完成险胰,而Swing提供了同步和異步兩種回調(diào)方法來進(jìn)行更新。

40) Java中invokeAndWait 和 invokeLater有什么區(qū)別矿筝?

這兩個(gè)方法是Swing API 提供給Java開發(fā)者用來從當(dāng)前線程而不是事件派發(fā)線程更新GUI組件用的起便。InvokeAndWait()同步更新GUI組件,比如一個(gè)進(jìn)度條窖维,一旦進(jìn)度更新了榆综,進(jìn)度條也要做出相應(yīng)改變。如果進(jìn)度被多個(gè)線程跟蹤陈辱,那么就調(diào)用invokeAndWait()方法請(qǐng)求事件派發(fā)線程對(duì)組件進(jìn)行相應(yīng)更新奖年。而invokeLater()方法是異步調(diào)用更新組件的。

41) Swing API中那些方法是線程安全的沛贪?

這個(gè)問題又提到了swing和線程安全陋守,雖然組件不是線程安全的但是有一些方法是可以被多線程安全調(diào)用的震贵,比如repaint(), revalidate()。 JTextComponent的setText()方法和JTextArea的insert() 和 append() 方法也是線程安全的水评。

42) 如何在Java中創(chuàng)建Immutable對(duì)象猩系?

這個(gè)問題看起來和多線程沒什么關(guān)系, 但不變性有助于簡化已經(jīng)很復(fù)雜的并發(fā)程序中燥。Immutable對(duì)象可以在沒有同步的情況下共享寇甸,降低了對(duì)該對(duì)象進(jìn)行并發(fā)訪問時(shí)的同步化開銷×粕妫可是Java沒有@Immutable這個(gè)注解符拿霉,要?jiǎng)?chuàng)建不可變類,要實(shí)現(xiàn)下面幾個(gè)步驟:通過構(gòu)造方法初始化所有成員咱扣、對(duì)變量不要提供setter方法绽淘、將所有的成員聲明為私有的,這樣就不允許直接訪問這些成員闹伪、在getter方法中沪铭,不要直接返回對(duì)象本身,而是克隆對(duì)象偏瓤,并返回對(duì)象的拷貝杀怠。

43) Java中的ReadWriteLock是什么?

一般而言厅克,讀寫鎖是用來提升并發(fā)程序性能的鎖分離技術(shù)的成果赔退。Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一個(gè)接口,一個(gè)ReadWriteLock維護(hù)一對(duì)關(guān)聯(lián)的鎖证舟,一個(gè)用于只讀操作一個(gè)用于寫离钝。在沒有寫線程的情況下一個(gè)讀鎖可能會(huì)同時(shí)被多個(gè)讀線程持有。寫鎖是獨(dú)占的褪储,你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock來實(shí)現(xiàn)這個(gè)規(guī)則,它最多支持65535個(gè)寫鎖和65535個(gè)讀鎖慧域。

44) 多線程中的忙循環(huán)是什么?

忙循環(huán)就是程序員用循環(huán)讓一個(gè)線程等待鲤竹,不像傳統(tǒng)方法wait(), sleep() 或 yield() 它們都放棄了CPU控制,而忙循環(huán)不會(huì)放棄CPU昔榴,它就是在運(yùn)行一個(gè)空循環(huán)辛藻。這么做的目的是為了保留CPU緩存,在多核系統(tǒng)中互订,一個(gè)等待線程醒來的時(shí)候可能會(huì)在另一個(gè)內(nèi)核運(yùn)行吱肌,這樣會(huì)重建緩存。為了避免重建緩存和減少等待重建的時(shí)間就可以使用它了仰禽。

45)volatile 變量和 atomic 變量有什么不同氮墨?

這是個(gè)有趣的問題纺蛆。首先,volatile 變量和 atomic 變量看起來很像规揪,但功能卻不一樣桥氏。Volatile變量可以確保先行關(guān)系,即寫操作會(huì)發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前, 但它并不能保證原子性猛铅。例如用volatile修飾count變量那么 count++ 操作就不是原子性的字支。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(huì)原子性的進(jìn)行增量操作把當(dāng)前值加一,其它數(shù)據(jù)類型和引用變量也可以進(jìn)行相似操作奸忽。

46) 如果同步塊內(nèi)的線程拋出異常會(huì)發(fā)生什么堕伪?

這個(gè)問題坑了很多Java程序員,若你能想到鎖是否釋放這條線索來回答還有點(diǎn)希望答對(duì)栗菜。無論你的同步塊是正常還是異常退出的欠雌,里面的線程都會(huì)釋放鎖,所以對(duì)比鎖接口我更喜歡同步塊苛萎,因?yàn)樗挥梦一ㄙM(fèi)精力去釋放鎖桨昙,該功能可以在finally block里釋放鎖實(shí)現(xiàn)。

47) 單例模式的雙檢鎖是什么腌歉?

這個(gè)問題在Java面試中經(jīng)常被問到蛙酪,但是面試官對(duì)回答此問題的滿意度僅為50%。一半的人寫不出雙檢鎖還有一半的人說不出它的隱患和Java1.5是如何對(duì)它修正的翘盖。它其實(shí)是一個(gè)用來創(chuàng)建線程安全的單例的老方法桂塞,當(dāng)單例實(shí)例第一次被創(chuàng)建時(shí)它試圖用單個(gè)鎖進(jìn)行性能優(yōu)化,但是由于太過于復(fù)雜在JDK1.4中它是失敗的馍驯,我個(gè)人也不喜歡它阁危。無論如何,即便你也不喜歡它但是還是要了解一下汰瘫,因?yàn)樗?jīng)常被問到狂打。

48) 如何在Java中創(chuàng)建線程安全的Singleton?

這是上面那個(gè)問題的后續(xù)混弥,如果你不喜歡雙檢鎖而面試官問了創(chuàng)建Singleton類的替代方法趴乡,你可以利用JVM的類加載和靜態(tài)變量初始化特征來創(chuàng)建Singleton實(shí)例,或者是利用枚舉類型來創(chuàng)建Singleton蝗拿,我很喜歡用這種方法晾捏。

49) 寫出3條你遵循的多線程最佳實(shí)踐

這種問題我最喜歡了,我相信你在寫并發(fā)代碼來提升性能的時(shí)候也會(huì)遵循某些最佳實(shí)踐哀托。以下三條最佳實(shí)踐我覺得大多數(shù)Java程序員都應(yīng)該遵循:

給你的線程起個(gè)有意義的名字惦辛。 這樣可以方便找bug或追蹤。OrderProcessor, QuoteProcessor or TradeProcessor 這種名字比 Thread-1. Thread-2 and Thread-3 好多了仓手,給線程起一個(gè)和它要完成的任務(wù)相關(guān)的名字胖齐,所有的主要框架甚至JDK都遵循這個(gè)最佳實(shí)踐玻淑。

避免鎖定和縮小同步的范圍 鎖花費(fèi)的代價(jià)高昂且上下文切換更耗費(fèi)時(shí)間空間,試試最低限度的使用同步和鎖市怎,縮小臨界區(qū)岁忘。因此相對(duì)于同步方法我更喜歡同步塊,它給我擁有對(duì)鎖的絕對(duì)控制權(quán)区匠。

多用同步類少用wait 和 notify 首先干像,CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 和 Exchanger 這些同步類簡化了編碼操作,而用wait和notify很難實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜控制流的控制驰弄。其次麻汰,這些類是由最好的企業(yè)編寫和維護(hù)在后續(xù)的JDK中它們還會(huì)不斷優(yōu)化和完善,使用這些更高等級(jí)的同步工具你的程序可以不費(fèi)吹灰之力獲得優(yōu)化戚篙。

多用并發(fā)集合少用同步集合 這是另外一個(gè)容易遵循且受益巨大的最佳實(shí)踐五鲫,并發(fā)集合比同步集合的可擴(kuò)展性更好,所以在并發(fā)編程時(shí)使用并發(fā)集合效果更好岔擂。如果下一次你需要用到map位喂,你應(yīng)該首先想到用ConcurrentHashMap。

50) 如何強(qiáng)制啟動(dòng)一個(gè)線程乱灵?

這個(gè)問題就像是如何強(qiáng)制進(jìn)行Java垃圾回收塑崖,目前還沒有覺得方法,雖然你可以使用System.gc()來進(jìn)行垃圾回收痛倚,但是不保證能成功规婆。在Java里面沒有辦法強(qiáng)制啟動(dòng)一個(gè)線程,它是被線程調(diào)度器控制著且Java沒有公布相關(guān)的API蝉稳。

51) Java中的fork join框架是什么抒蚜?

fork join框架是JDK7中出現(xiàn)的一款高效的工具,Java開發(fā)人員可以通過它充分利用現(xiàn)代服務(wù)器上的多處理器耘戚。它是專門為了那些可以遞歸劃分成許多子模塊設(shè)計(jì)的嗡髓,目的是將所有可用的處理能力用來提升程序的性能。fork join框架一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)是它使用了工作竊取算法收津,可以完成更多任務(wù)的工作線程可以從其它線程中竊取任務(wù)來執(zhí)行器贩。

52) Java多線程中調(diào)用wait() 和 sleep()方法有什么不同?

Java程序中wait 和 sleep都會(huì)造成某種形式的暫停朋截,它們可以滿足不同的需要。wait()方法用于線程間通信吧黄,如果等待條件為真且其它線程被喚醒時(shí)它會(huì)釋放鎖部服,而sleep()方法僅僅釋放CPU資源或者讓當(dāng)前線程停止執(zhí)行一段時(shí)間,但不會(huì)釋放鎖拗慨。

以上就是50道熱門Java多線程和并發(fā)面試題啦廓八。我沒有分享所有題的答案但給未來的閱讀者提供了足夠的提示和線索來尋找答案奉芦。如果你真的找不到某題的答案,聯(lián)系我吧剧蹂,我會(huì)加上去的声功。這篇文章不僅可以用來準(zhǔn)備面試,還能檢查你對(duì)多線程宠叼、并發(fā)先巴、設(shè)計(jì)模式和競態(tài)條件、死鎖和線程安全等線程問題的理解冒冬。我打算把這篇文章的問題弄成所有Java多線程問題的大合集伸蚯,但是沒有你的幫助恐怖是不能完成的,你也可以跟我分享其它任何問題简烤,包括那些你被問到卻還沒有找到答案的問題剂邮。這篇文章對(duì)初學(xué)者或者是經(jīng)驗(yàn)豐富的Java開發(fā)人員都很有用,過兩三年甚至五六年你再讀它也會(huì)受益匪淺横侦。

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