史上最強(qiáng)47道多線程面試題及答案解析,建議收藏

金九銀十快到了,即將進(jìn)入找工作的高峰期,最新整理的最全多線程并發(fā)面試47題和答案總結(jié),希望對(duì)想進(jìn)BAT的同學(xué)有幫助,由于篇幅較長(zhǎng),建議收藏后細(xì)看~

讓客戶滿意是我們工作的目標(biāo),不斷超越客戶的期望值來自于我們對(duì)這個(gè)行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術(shù)通過有效、簡(jiǎn)單的方式提供給客戶,將通過不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價(jià)值的長(zhǎng)期合作伙伴,公司提供的服務(wù)項(xiàng)目有:域名與空間、雅安服務(wù)器托管、營(yíng)銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、番禺網(wǎng)站維護(hù)、網(wǎng)站推廣。

1、并發(fā)編程三要素?

1)原子性

原子性指的是一個(gè)或者多個(gè)操作,要么全部執(zhí)行并且在執(zhí)行的過程中不被其他操作打斷,要么就全部都不執(zhí)行。

2)可見性

可見性指多個(gè)線程操作一個(gè)共享變量時(shí),其中一個(gè)線程對(duì)變量進(jìn)行修改后,其他線程可以立即看到修改的結(jié)果。

3)有序性

有序性,即程序的執(zhí)行順序按照代碼的先后順序來執(zhí)行。

2、實(shí)現(xiàn)可見性的方法有哪些?

synchronized或者Lock:保證同一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)線程獲取鎖執(zhí)行代碼,鎖釋放之前把最新的值刷新到主內(nèi)存,實(shí)現(xiàn)可見性。

3、多線程的價(jià)值?

1)發(fā)揮多核CPU的優(yōu)勢(shì)

多線程,可以真正發(fā)揮出多核CPU的優(yōu)勢(shì)來,達(dá)到充分利用CPU的目的,采用多線程的方式去同時(shí)完成幾件事情而不互相干擾。

2)防止阻塞

從程序運(yùn)行效率的角度來看,單核CPU不但不會(huì)發(fā)揮出多線程的優(yōu)勢(shì),反而會(huì)因?yàn)樵趩魏薈PU上運(yùn)行多線程導(dǎo)致線程上下文的切換,而降低程序整體的效率。但是單核CPU我們還是要應(yīng)用多線程,就是為了防止阻塞。試想,如果單核CPU使用單線程,那么只要這個(gè)線程阻塞了,比方說遠(yuǎn)程讀取某個(gè)數(shù)據(jù)吧,對(duì)端遲遲未返回又沒有設(shè)置超時(shí)時(shí)間,那么你的整個(gè)程序在數(shù)據(jù)返回hui來之前就停止運(yùn)行了。多線程可以防止這個(gè)問題,多條線程同時(shí)運(yùn)行,哪怕一條線程的代碼執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)阻塞,也不會(huì)影響其它任務(wù)的執(zhí)行。

3)便于建模

這是另外一個(gè)沒有這么明顯的優(yōu)點(diǎn)了。假設(shè)有一個(gè)大的任務(wù)A,單線程編程,那么就要考慮很多,建立整個(gè)程序模型比較麻煩。但是如果把這個(gè)大的任務(wù)A分解成幾個(gè)小任務(wù),任務(wù)B、任務(wù)C、任務(wù)D,分別建立程序模型,并通過多線程分別運(yùn)行這幾個(gè)任務(wù),那就簡(jiǎn)單很多了。

3、創(chuàng)建線程的有哪些方式?

1)繼承Thread類創(chuàng)建線程類

2)通過Runnable接口創(chuàng)建線程類

3)通過Callable和Future創(chuàng)建線程

4)通過線程池創(chuàng)建

4.創(chuàng)建線程的三種方式的對(duì)比?

1)采用實(shí)現(xiàn)Runnable、Callable接口的方式創(chuàng)建多線程。

優(yōu)勢(shì)是:

線程類只是實(shí)現(xiàn)了Runnable接口或Callable接口,還可以繼承其他類。

在這種方式下,多個(gè)線程可以共享同一個(gè)target對(duì)象,所以非常適合多個(gè)相同線程來處理同一份資源的情況,從而可以將CPU、代碼和數(shù)據(jù)分開,形成清晰的模型,較好地體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>

劣勢(shì)是:

編程稍微復(fù)雜,如果要訪問當(dāng)前線程,則必須使用Thread.currentThread()方法。

2)使用繼承Thread類的方式創(chuàng)建多線程

優(yōu)勢(shì)是:

編寫簡(jiǎn)單,如果需要訪問當(dāng)前線程,則無需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可獲得當(dāng)前線程。

劣勢(shì)是:

線程類已經(jīng)繼承了Thread類,所以不能再繼承其他父類。

3)Runnable和Callable的區(qū)別

  • Callable規(guī)定(重寫)的方法是call(),Runnable規(guī)定(重寫)的方法是run()。

  • Callable的任務(wù)執(zhí)行后可返回值,而Runnable的任務(wù)是不能返回值的。

  • Call方法可以拋出異常,run方法不可以。

  • 運(yùn)行Callable任務(wù)可以拿到一個(gè)Future對(duì)象,表示異步計(jì)算的結(jié)果。它提供了檢查計(jì)算是否完成的方法,以等待計(jì)算的完成,并檢索計(jì)算的結(jié)果。通過Future對(duì)象可以了解任務(wù)執(zhí)行情況,可取消任務(wù)的執(zhí)行,還可獲取執(zhí)行結(jié)果。

5、線程的狀態(tài)流轉(zhuǎn)圖

線程的生命周期及五種基本狀態(tài):

史上最強(qiáng)47道多線程面試題及答案解析,建議收藏

6.Java線程具有五中基本狀態(tài)

1)新建狀態(tài)(New):當(dāng)線程對(duì)象對(duì)創(chuàng)建后,即進(jìn)入了新建狀態(tài),如:Thread t = new MyThread();

2)就緒狀態(tài)(Runnable):當(dāng)調(diào)用線程對(duì)象的start()方法(t.start();),線程即進(jìn)入就緒狀態(tài)。處于就緒狀態(tài)的線程,只是說明此線程已經(jīng)做好了準(zhǔn)備,隨時(shí)等待CPU調(diào)度執(zhí)行,并不是說執(zhí)行了t.start()此線程立即就會(huì)執(zhí)行;

3)運(yùn)行狀態(tài)(Running):當(dāng)CPU開始調(diào)度處于就緒狀態(tài)的線程時(shí),此時(shí)線程才得以真正執(zhí)行,即進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)。注:就 緒狀態(tài)是進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)的唯一入口,也就是說,線程要想進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行,首先必須處于就緒狀態(tài)中;

4)阻塞狀態(tài)(Blocked):處于運(yùn)行狀態(tài)中的線程由于某種原因,暫時(shí)放棄對(duì)CPU的使用權(quán),停止執(zhí)行,此時(shí)進(jìn)入阻塞狀態(tài),直到其進(jìn)入到就緒狀態(tài),才 有機(jī)會(huì)再次被CPU調(diào)用以進(jìn)入到運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)阻塞產(chǎn)生的原因不同,阻塞狀態(tài)又可以分為三種:

1.等待阻塞:運(yùn)行狀態(tài)中的線程執(zhí)行wait()方法,使本線程進(jìn)入到等待阻塞狀態(tài);

2.同步阻塞 -- 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因?yàn)殒i被其它線程所占用),它會(huì)進(jìn)入同步阻塞狀態(tài);

3.其他阻塞 -- 通過調(diào)用線程的sleep()或join()或發(fā)出了I/O請(qǐng)求時(shí),線程會(huì)進(jìn)入到阻塞狀態(tài)。當(dāng)sleep()狀態(tài)超時(shí)、join()等待線程終止或者超時(shí)、或者I/O處理完畢時(shí),線程重新轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)。

5)死亡狀態(tài)(Dead):線程執(zhí)行完了或者因異常退出了run()方法,該線程結(jié)束生命周期。

7.什么是線程池?有哪幾種創(chuàng)建方式?

線程池就是提前創(chuàng)建若干個(gè)線程,如果有任務(wù)需要處理,線程池里的線程就會(huì)處理任務(wù),處理完之后線程并不會(huì)被銷毀,而是等待下一個(gè)任務(wù)。由于創(chuàng)建和銷毀線程都是消耗系統(tǒng)資源的,所以當(dāng)你想要頻繁的創(chuàng)建和銷毀線程的時(shí)候就可以考慮使用線程池來提升系統(tǒng)的性能。

java 提供了一個(gè) java.util.concurrent.Executor接口的實(shí)現(xiàn)用于創(chuàng)建線程池。

8.四種線程池的創(chuàng)建:

(1)newCachedThreadPool創(chuàng)建一個(gè)可緩存線程池

(2)newFixedThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池,可控制線程最大并發(fā)數(shù)。

(3)newScheduledThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長(zhǎng)線程池,支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行。

(4)newSingleThreadExecutor 創(chuàng)建一個(gè)單線程化的線程池,它只會(huì)用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù)。

9.線程池的優(yōu)點(diǎn)?

1)重用存在的線程,減少對(duì)象創(chuàng)建銷毀的開銷。

2)可有效的控制最大并發(fā)線程數(shù),提高系統(tǒng)資源的使用率,同時(shí)避免過多資源競(jìng)爭(zhēng),避免堵塞。

3)提供定時(shí)執(zhí)行、定期執(zhí)行、單線程、并發(fā)數(shù)控制等功能。

10.常用的并發(fā)工具類有哪些?

  • CountDownLatch

  • CyclicBarrier

  • Semaphore

  • Exchanger

11.CyclicBarrier和CountDownLatch的區(qū)別

1)CountDownLatch簡(jiǎn)單的說就是一個(gè)線程等待,直到他所等待的其他線程都執(zhí)行完成并且調(diào)用countDown()方法發(fā)出通知后,當(dāng)前線程才可以繼續(xù)執(zhí)行。

2)cyclicBarrier是所有線程都進(jìn)行等待,直到所有線程都準(zhǔn)備好進(jìn)入await()方法之后,所有線程同時(shí)開始執(zhí)行!

3)CountDownLatch的計(jì)數(shù)器只能使用一次。而CyclicBarrier的計(jì)數(shù)器可以使用reset() 方法重置。所以CyclicBarrier能處理更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景,比如如果計(jì)算發(fā)生錯(cuò)誤,可以重置計(jì)數(shù)器,并讓線程們重新執(zhí)行一次。

4)CyclicBarrier還提供其他有用的方法,比如getNumberWaiting方法可以獲得CyclicBarrier阻塞的線程數(shù)量。isBroken方法用來知道阻塞的線程是否被中斷。如果被中斷返回true,否則返回false。

12.synchronized的作用?

在Java中,synchronized關(guān)鍵字是用來控制線程同步的,就是在多線程的環(huán)境下,控制synchronized代碼段不被多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行。

synchronized既可以加在一段代碼上,也可以加在方法上。

13.volatile關(guān)鍵字的作用

對(duì)于可見性,Java提供了volatile關(guān)鍵字來保證可見性。

當(dāng)一個(gè)共享變量被volatile修飾時(shí),它會(huì)保證修改的值會(huì)立即被更新到主存,當(dāng)有其他線程需要讀取時(shí),它會(huì)去內(nèi)存中讀取新值。

從實(shí)踐角度而言,volatile的一個(gè)重要作用就是和CAS結(jié)合,保證了原子性,詳細(xì)的可以參見java.util.concurrent.atomic包下的類,比如AtomicInteger。

14.什么是CAS

CAS是compare and swap的縮寫,即我們所說的比較交換。

cas是一種基于鎖的操作,而且是樂觀鎖。在java中鎖分為樂觀鎖和悲觀鎖。悲觀鎖是將資源鎖住,等一個(gè)之前獲得鎖的線程釋放鎖之后,下一個(gè)線程才可以訪問。而樂觀鎖采取了一種寬泛的態(tài)度,通過某種方式不加鎖來處理資源,比如通過給記錄加version來獲取數(shù)據(jù),性能較悲觀鎖有很大的提高。

CAS 操作包含三個(gè)操作數(shù) —— 內(nèi)存位置(V)、預(yù)期原值(A)和新值(B)。如果內(nèi)存地址里面的值和A的值是一樣的,那么就將內(nèi)存里面的值更新成B。CAS是通過無限循環(huán)來獲取數(shù)據(jù)的,若果在第一輪循環(huán)中,a線程獲取地址里面的值被b線程修改了,那么a線程需要自旋,到下次循環(huán)才有可能機(jī)會(huì)執(zhí)行。

java.util.concurrent.atomic 包下的類大多是使用CAS操作來實(shí)現(xiàn)的( AtomicInteger,AtomicBoolean,AtomicLong)。

15. CAS的問題

1)CAS容易造成ABA問題。一個(gè)線程a將數(shù)值改成了b,接著又改成了a,此時(shí)CAS認(rèn)為是沒有變化,其實(shí)是已經(jīng)變化過了,而這個(gè)問題的解決方案可以使用版本號(hào)標(biāo)識(shí),每操作一次version加1。在java5中,已經(jīng)提供了AtomicStampedReference來解決問題。

2) 不能保證代碼塊的原子性

CAS機(jī)制所保證的知識(shí)一個(gè)變量的原子性操作,而不能保證整個(gè)代碼塊的原子性。比如需要保證3個(gè)變量共同進(jìn)行原子性的更新,就不得不使用synchronized了。

3)CAS造成CPU利用率增加。之前說過了CAS里面是一個(gè)循環(huán)判斷的過程,如果線程一直沒有獲取到狀態(tài),cpu資源會(huì)一直被占用。

16.什么是Future?

在并發(fā)編程中,我們經(jīng)常用到非阻塞的模型,在之前的多線程的三種實(shí)現(xiàn)中,不管是繼承thread類還是實(shí)現(xiàn)runnable接口,都無法保證獲取到之前的執(zhí)行結(jié)果。通過實(shí)現(xiàn)Callback接口,并用Future可以來接收多線程的執(zhí)行結(jié)果。

Future表示一個(gè)可能還沒有完成的異步任務(wù)的結(jié)果,針對(duì)這個(gè)結(jié)果可以添加Callback以便在任務(wù)執(zhí)行成功或失敗后作出相應(yīng)的操作。

17.什么是AQS

AQS是AbustactQueuedSynchronizer的簡(jiǎn)稱,它是一個(gè)Java提高的底層同步工具類,用一個(gè)int類型的變量表示同步狀態(tài),并提供了一系列的CAS操作來管理這個(gè)同步狀態(tài)。

AQS是一個(gè)用來構(gòu)建鎖和同步器的框架,使用AQS能簡(jiǎn)單且高效地構(gòu)造出應(yīng)用廣泛的大量的同步器,比如我們提到的ReentrantLock,Semaphore,其他的諸如ReentrantReadWriteLock,SynchronousQueue,F(xiàn)utureTask等等皆是基于AQS的。

18. AQS支持兩種同步方式:

1.獨(dú)占式

2.共享式

這樣方便使用者實(shí)現(xiàn)不同類型的同步組件,獨(dú)占式如ReentrantLock,共享式如Semaphore,CountDownLatch,組合式的如ReentrantReadWriteLock??傊?,AQS為使用提供了底層支撐,如何組裝實(shí)現(xiàn),使用者可以自由發(fā)揮。

19.ReadWriteLock是什么

首先明確一下,不是說ReentrantLock不好,只是ReentrantLock某些時(shí)候有局限。如果使用ReentrantLock,可能本身是為了防止線程A在寫數(shù)據(jù)、線程B在讀數(shù)據(jù)造成的數(shù)據(jù)不一致,但這樣,如果線程C在讀數(shù)據(jù)、線程D也在讀數(shù)據(jù),讀數(shù)據(jù)是不會(huì)改變數(shù)據(jù)的,沒有必要加鎖,但是還是加鎖了,降低了程序的性能。

因?yàn)檫@個(gè),才誕生了讀寫鎖ReadWriteLock。ReadWriteLock是一個(gè)讀寫鎖接口,ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock接口的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了讀寫的分離,讀鎖是共享的,寫鎖是獨(dú)占的,讀和讀之間不會(huì)互斥,讀和寫、寫和讀、寫和寫之間才會(huì)互斥,提升了讀寫的性能。

20.FutureTask是什么

這個(gè)其實(shí)前面有提到過,F(xiàn)utureTask表示一個(gè)異步運(yùn)算的任務(wù)。FutureTask里面可以傳入一個(gè)Callable的具體實(shí)現(xiàn)類,可以對(duì)這個(gè)異步運(yùn)算的任務(wù)的結(jié)果進(jìn)行等待獲取、判斷是否已經(jīng)完成、取消任務(wù)等操作。當(dāng)然,由于FutureTask也是Runnable接口的實(shí)現(xiàn)類,所以FutureTask也可以放入線程池中。

21.synchronized和ReentrantLock的區(qū)別

synchronized是和if、else、for、while一樣的關(guān)鍵字,ReentrantLock是類,這是二者的本質(zhì)區(qū)別。既然ReentrantLock是類,那么它就提供了比synchronized更多更靈活的特性,可以被繼承、可以有方法、可以有各種各樣的類變量,ReentrantLock比synchronized的擴(kuò)展性體現(xiàn)在幾點(diǎn)上:

(1)ReentrantLock可以對(duì)獲取鎖的等待時(shí)間進(jìn)行設(shè)置,這樣就避免了死鎖

(2)ReentrantLock可以獲取各種鎖的信息

(3)ReentrantLock可以靈活地實(shí)現(xiàn)多路通知

另外,二者的鎖機(jī)制其實(shí)也是不一樣的。ReentrantLock底層調(diào)用的是Unsafe的park方法加鎖,synchronized操作的應(yīng)該是對(duì)象頭中mark word,這點(diǎn)我不能確定。

22.什么是樂觀鎖和悲觀鎖

(1)樂觀鎖:就像它的名字一樣,對(duì)于并發(fā)間操作產(chǎn)生的線程安全問題持樂觀狀態(tài),樂觀鎖認(rèn)為競(jìng)爭(zhēng)不總是會(huì)發(fā)生,因此它不需要持有鎖,將比較-替換這兩個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)原子操作嘗試去修改內(nèi)存中的變量,如果失敗則表示發(fā)生沖突,那么就應(yīng)該有相應(yīng)的重試邏輯。

(2)悲觀鎖:還是像它的名字一樣,對(duì)于并發(fā)間操作產(chǎn)生的線程安全問題持悲觀狀態(tài),悲觀鎖認(rèn)為競(jìng)爭(zhēng)總是會(huì)發(fā)生,因此每次對(duì)某資源進(jìn)行操作時(shí),都會(huì)持有一個(gè)獨(dú)占的鎖,就像synchronized,不管三七二十一,直接上了鎖就操作資源了。

23.線程B怎么知道線程A修改了變量

  • volatile修飾變量

  • synchronized修飾修改變量的方法

  • wait/notify

  • while輪詢

24.synchronized、volatile、CAS比較

  • synchronized是悲觀鎖,屬于搶占式,會(huì)引起其他線程阻塞。

  • volatile提供多線程共享變量可見性和禁止指令重排序優(yōu)化。

  • CAS是基于沖突檢測(cè)的樂觀鎖(非阻塞)

25.sleep方法和wait方法有什么區(qū)別?

這個(gè)問題常問,sleep方法和wait方法都可以用來放棄CPU一定的時(shí)間,不同點(diǎn)在于如果線程持有某個(gè)對(duì)象的監(jiān)視器,sleep方法不會(huì)放棄這個(gè)對(duì)象的監(jiān)視器,wait方法會(huì)放棄這個(gè)對(duì)象的監(jiān)視器

26.ThreadLocal是什么?有什么用?

ThreadLocal是一個(gè)本地線程副本變量工具類。主要用于將私有線程和該線程存放的副本對(duì)象做一個(gè)映射,各個(gè)線程之間的變量互不干擾,在高并發(fā)場(chǎng)景下,可以實(shí)現(xiàn)無狀態(tài)的調(diào)用,特別適用于各個(gè)線程依賴不通的變量值完成操作的場(chǎng)景。

簡(jiǎn)單說ThreadLocal就是一種以空間換時(shí)間的做法,在每個(gè)Thread里面維護(hù)了一個(gè)以開地址法實(shí)現(xiàn)的ThreadLocal.ThreadLocalMap,把數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離,數(shù)據(jù)不共享,自然就沒有線程安全方面的問題了。

27.為什么wait()方法和notify()/notifyAll()方法要在同步塊中被調(diào)用

這是JDK強(qiáng)制的,wait()方法和notify()/notifyAll()方法在調(diào)用前都必須先獲得對(duì)象的鎖

28.多線程同步有哪幾種方法?

Synchronized關(guān)鍵字,Lock鎖實(shí)現(xiàn),分布式鎖等。

29.線程的調(diào)度策略

線程調(diào)度器選擇優(yōu)先級(jí)最高的線程運(yùn)行,但是,如果發(fā)生以下情況,就會(huì)終止線程的運(yùn)行:

(1)線程體中調(diào)用了yield方法讓出了對(duì)cpu的占用權(quán)利

(2)線程體中調(diào)用了sleep方法使線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)

(3)線程由于IO操作受到阻塞

(4)另外一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)線程出現(xiàn)

(5)在支持時(shí)間片的系統(tǒng)中,該線程的時(shí)間片用完

30.ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么

ConcurrentHashMap的并發(fā)度就是segment的大小,默認(rèn)為16,這意味著最多同時(shí)可以有16條線程操作ConcurrentHashMap,這也是ConcurrentHashMap對(duì)Hashtable的最大優(yōu)勢(shì),任何情況下,Hashtable能同時(shí)有兩條線程獲取Hashtable中的數(shù)據(jù)嗎?

31.Linux環(huán)境下如何查找哪個(gè)線程使用CPU最長(zhǎng)

(1)獲取項(xiàng)目的pid,jps或者ps -ef | grep java,這個(gè)前面有講過

(2)top -H -p pid,順序不能改變

32.Java死鎖以及如何避免?

Java中的死鎖是一種編程情況,其中兩個(gè)或多個(gè)線程被永久阻塞,Java死鎖情況出現(xiàn)至少兩個(gè)線程和兩個(gè)或更多資源。

Java發(fā)生死鎖的根本原因是:在申請(qǐng)鎖時(shí)發(fā)生了交叉閉環(huán)申請(qǐng)。

33.死鎖的原因

1)是多個(gè)線程涉及到多個(gè)鎖,這些鎖存在著交叉,所以可能會(huì)導(dǎo)致了一個(gè)鎖依賴的閉環(huán)。

例如:線程在獲得了鎖A并且沒有釋放的情況下去申請(qǐng)鎖B,這時(shí),另一個(gè)線程已經(jīng)獲得了鎖B,在釋放鎖B之前又要先獲得鎖A,因此閉環(huán)發(fā)生,陷入死鎖循環(huán)。

2)默認(rèn)的鎖申請(qǐng)操作是阻塞的。

所以要避免死鎖,就要在一遇到多個(gè)對(duì)象鎖交叉的情況,就要仔細(xì)審查這幾個(gè)對(duì)象的類中的所有方法,是否存在著導(dǎo)致鎖依賴的環(huán)路的可能性??傊潜M量避免在一個(gè)同步方法中調(diào)用其它對(duì)象的延時(shí)方法和同步方法。

34.怎么喚醒一個(gè)阻塞的線程

如果線程是因?yàn)檎{(diào)用了wait()、sleep()或者join()方法而導(dǎo)致的阻塞,可以中斷線程,并且通過拋出InterruptedException來喚醒它;如果線程遇到了IO阻塞,無能為力,因?yàn)镮O是操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,Java代碼并沒有辦法直接接觸到操作系統(tǒng)。

35.不可變對(duì)象對(duì)多線程有什么幫助

前面有提到過的一個(gè)問題,不可變對(duì)象保證了對(duì)象的內(nèi)存可見性,對(duì)不可變對(duì)象的讀取不需要進(jìn)行額外的同步手段,提升了代碼執(zhí)行效率。

36.什么是多線程的上下文切換

多線程的上下文切換是指CPU控制權(quán)由一個(gè)已經(jīng)正在運(yùn)行的線程切換到另外一個(gè)就緒并等待獲取CPU執(zhí)行權(quán)的線程的過程。

37.如果你提交任務(wù)時(shí),線程池隊(duì)列已滿,這時(shí)會(huì)發(fā)生什么

這里區(qū)分一下:

  1. 如果使用的是***隊(duì)列LinkedBlockingQueue,也就是***隊(duì)列的話,沒關(guān)系,繼續(xù)添加任務(wù)到阻塞隊(duì)列中等待執(zhí)行,因?yàn)長(zhǎng)inkedBlockingQueue可以近乎認(rèn)為是一個(gè)無窮大的隊(duì)列,可以無限存放任務(wù)

  2. 如果使用的是有界隊(duì)列比如ArrayBlockingQueue,任務(wù)首先會(huì)被添加到ArrayBlockingQueue中,ArrayBlockingQueue滿了,會(huì)根據(jù)maximumPoolSize的值增加線程數(shù)量,如果增加了線程數(shù)量還是處理不過來,ArrayBlockingQueue繼續(xù)滿,那么則會(huì)使用拒絕策略RejectedExecutionHandler處理滿了的任務(wù),默認(rèn)是AbortPolicy

38.Java中用到的線程調(diào)度算法是什么

搶占式。一個(gè)線程用完CPU之后,操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)線程優(yōu)先級(jí)、線程饑餓情況等數(shù)據(jù)算出一個(gè)總的優(yōu)先級(jí)并分配下一個(gè)時(shí)間片給某個(gè)線程執(zhí)行。

39.什么是線程調(diào)度器(Thread Scheduler)和時(shí)間分片(Time Slicing)?

線程調(diào)度器是一個(gè)操作系統(tǒng)服務(wù),它負(fù)責(zé)為Runnable狀態(tài)的線程分配CPU時(shí)間。一旦我們創(chuàng)建一個(gè)線程并啟動(dòng)它,它的執(zhí)行便依賴于線程調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)。時(shí)間分片是指將可用的CPU時(shí)間分配給可用的Runnable線程的過程。分配CPU時(shí)間可以基于線程優(yōu)先級(jí)或者線程等待的時(shí)間。線程調(diào)度并不受到Java虛擬機(jī)控制,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(jí))。

40.什么是自旋

很多synchronized里面的代碼只是一些很簡(jiǎn)單的代碼,執(zhí)行時(shí)間非??欤藭r(shí)等待的線程都加鎖可能是一種不太值得的操作,因?yàn)榫€程阻塞涉及到用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)切換的問題。既然synchronized里面的代碼執(zhí)行得非???,不妨讓等待鎖的線程不要被阻塞,而是在synchronized的邊界做忙循環(huán),這就是自旋。如果做了多次忙循環(huán)發(fā)現(xiàn)還沒有獲得鎖,再阻塞,這樣可能是一種更好的策略。

41.Java Concurrency API中的Lock接口(Lock interface)是什么?對(duì)比同步它有什么優(yōu)勢(shì)?

Lock接口比同步方法和同步塊提供了更具擴(kuò)展性的鎖操作。他們?cè)试S更靈活的結(jié)構(gòu),可以具有完全不同的性質(zhì),并且可以支持多個(gè)相關(guān)類的條件對(duì)象。

它的優(yōu)勢(shì)有:

  • 可以使鎖更公平

  • 可以使線程在等待鎖的時(shí)候響應(yīng)中斷

  • 可以讓線程嘗試獲取鎖,并在無法獲取鎖的時(shí)候立即返回或者等待一段時(shí)間

  • 可以在不同的范圍,以不同的順序獲取和釋放鎖

42.單例模式的線程安全性

老生常談的問題了,首先要說的是單例模式的線程安全意味著:某個(gè)類的實(shí)例在多線程環(huán)境下只會(huì)被創(chuàng)建一次出來。單例模式有很多種的寫法,我總結(jié)一下:

(1)餓漢式單例模式的寫法:線程安全

(2)懶漢式單例模式的寫法:非線程安全

(3)雙檢鎖單例模式的寫法:線程安全

43.Semaphore有什么作用

Semaphore就是一個(gè)信號(hào)量,它的作用是限制某段代碼塊的并發(fā)數(shù)。Semaphore有一個(gè)構(gòu)造函數(shù),可以傳入一個(gè)int型整數(shù)n,表示某段代碼最多只有n個(gè)線程可以訪問,如果超出了n,那么請(qǐng)等待,等到某個(gè)線程執(zhí)行完畢這段代碼塊,下一個(gè)線程再進(jìn)入。由此可以看出如果Semaphore構(gòu)造函數(shù)中傳入的int型整數(shù)n=1,相當(dāng)于變成了一個(gè)synchronized了。

44.Executors類是什么?

Executors為Executor,ExecutorService,ScheduledExecutorService,ThreadFactory和Callable類提供了一些工具方法。

Executors可以用于方便的創(chuàng)建線程池

45.線程類的構(gòu)造方法、靜態(tài)塊是被哪個(gè)線程調(diào)用的

這是一個(gè)非常刁鉆和狡猾的問題。請(qǐng)記?。壕€程類的構(gòu)造方法、靜態(tài)塊是被new這個(gè)線程類所在的線程所調(diào)用的,而run方法里面的代碼才是被線程自身所調(diào)用的。

如果說上面的說法讓你感到困惑,那么我舉個(gè)例子,假設(shè)Thread2中new了Thread1,main函數(shù)中new了Thread2,那么:

(1)Thread2的構(gòu)造方法、靜態(tài)塊是main線程調(diào)用的,Thread2的run()方法是Thread2自己調(diào)用的

(2)Thread1的構(gòu)造方法、靜態(tài)塊是Thread2調(diào)用的,Thread1的run()方法是Thread1自己調(diào)用的

46.同步方法和同步塊,哪個(gè)是更好的選擇?

同步塊,這意味著同步塊之外的代碼是異步執(zhí)行的,這比同步整個(gè)方法更提升代碼的效率。請(qǐng)知道一條原則:同步的范圍越小越好。

47.Java線程數(shù)過多會(huì)造成什么異常?

1)線程的生命周期開銷非常高

2)消耗過多的CPU資源

如果可運(yùn)行的線程數(shù)量多于可用處理器的數(shù)量,那么有線程將會(huì)被閑置。大量空閑的線程會(huì)占用許多內(nèi)存,給垃圾回收器帶來壓力,而且大量的線程在競(jìng)爭(zhēng)CPU資源時(shí)還將產(chǎn)生其他性能的開銷。

3)降低穩(wěn)定性

JVM在可創(chuàng)建線程的數(shù)量上存在一個(gè)限制,這個(gè)限制值將隨著平臺(tái)的不同而不同,并且承受著多個(gè)因素制約,包括JVM的啟動(dòng)參數(shù)、Thread構(gòu)造函數(shù)中請(qǐng)求棧的大小,以及底層操作系統(tǒng)對(duì)線程的限制等。如果破壞了這些限制,那么可能拋出OutOfMemoryError異常。

更多分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)專題

史上最強(qiáng)47道多線程面試題及答案解析,建議收藏

讀者福利

加微信:haolagui521備注51CTO領(lǐng)取附送學(xué)習(xí)進(jìn)階架構(gòu)資料、PDF書籍文檔、面試資料

史上最強(qiáng)47道多線程面試題及答案解析,建議收藏

史上最強(qiáng)47道多線程面試題及答案解析,建議收藏

新聞名稱:史上最強(qiáng)47道多線程面試題及答案解析,建議收藏
文章分享:http://muchs.cn/article30/pdgjpo.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián),為您提供網(wǎng)站制作App開發(fā)、面包屑導(dǎo)航、網(wǎng)站導(dǎo)航虛擬主機(jī)、建站公司

廣告

聲明:本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容(圖片、視頻和文字)以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主,如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知,我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng),如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話:028-86922220;郵箱:631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載,或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來源: 創(chuàng)新互聯(lián)

商城網(wǎng)站建設(shè)