常見(jiàn)的Java多線程問(wèn)題有哪些

這篇文章主要介紹常見(jiàn)的Java多線程問(wèn)題有哪些，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

1、多線程有什么用？

一個(gè)可能在很多人看來(lái)很扯淡的一個(gè)問(wèn)題：我會(huì)用多線程就好了，還管它有什么用？在我看來(lái)，這個(gè)回答更扯淡。所謂"知其然知其所以然"，"會(huì)用"只是"知其然"，"為什么用"才是"知其所以然"，只有達(dá)到"知其然知其所以然"的程度才可以說(shuō)是把一個(gè)知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用自如。OK，下面說(shuō)說(shuō)我對(duì)這個(gè)問(wèn)題的看法：

（1）發(fā)揮多核CPU的優(yōu)勢(shì)

隨著工業(yè)的進(jìn)步，現(xiàn)在的筆記本、臺(tái)式機(jī)乃至商用的應(yīng)用服務(wù)器至少也都是雙核的，4核、8核甚至16核的也都不少見(jiàn)，如果是單線程的程序，那么在雙核CPU上就浪費(fèi)了50%，在4核CPU上就浪費(fèi)了75%。單核CPU上所謂的"多線程"那是假的多線程，同一時(shí)間處理器只會(huì)處理一段邏輯，只不過(guò)線程之間切換得比較快，看著像多個(gè)線程"同時(shí)"運(yùn)行罷了。多核CPU上的多線程才是真正的多線程，它能讓你的多段邏輯同時(shí)工作，多線程，可以真正發(fā)揮出多核CPU的優(yōu)勢(shì)來(lái)，達(dá)到充分利用CPU的目的。

（2）防止阻塞

從程序運(yùn)行效率的角度來(lái)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(shuō)遠(yuǎn)程讀取某個(gè)數(shù)據(jù)吧，對(duì)端遲遲未返回又沒(méi)有設(shè)置超時(shí)時(shí)間，那么你的整個(gè)程序在數(shù)據(jù)返回回來(lái)之前就停止運(yùn)行了。多線程可以防止這個(gè)問(wèn)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(méi)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(guò)多線程分別運(yùn)行這幾個(gè)任務(wù)，那就簡(jiǎn)單很多了。

2、創(chuàng)建線程的方式？

比較常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題了，一般就是兩種：

• （1）繼承Thread類

• （2）實(shí)現(xiàn)Runnable接口

至于哪個(gè)好，不用說(shuō)肯定是后者好，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)接口的方式比繼承類的方式更靈活，也能減少程序之間的耦合度，面向接口編程也是設(shè)計(jì)模式6大原則的核心。

3、start()方法和run()方法的區(qū)別？

只有調(diào)用了start()方法，才會(huì)表現(xiàn)出多線程的特性，不同線程的run()方法里面的代碼交替執(zhí)行。如果只是調(diào)用run()方法，那么代碼還是同步執(zhí)行的，必須等待一個(gè)線程的run()方法里面的代碼全部執(zhí)行完畢之后，另外一個(gè)線程才可以執(zhí)行其run()方法里面的代碼。

4、Runnable接口和Callable接口的區(qū)別？

有點(diǎn)深的問(wèn)題了，也看出一個(gè)Java程序員學(xué)習(xí)知識(shí)的廣度。

Runnable接口中的run()方法的返回值是void，它做的事情只是純粹地去執(zhí)行run()方法中的代碼而已；Callable接口中的call()方法是有返回值的，是一個(gè)泛型，和Future、FutureTask配合可以用來(lái)獲取異步執(zhí)行的結(jié)果。

這其實(shí)是很有用的一個(gè)特性，因?yàn)槎嗑€程相比單線程更難、更復(fù)雜的一個(gè)重要原因就是因?yàn)槎嗑€程充滿著未知性，某條線程是否執(zhí)行了？某條線程執(zhí)行了多久？某條線程執(zhí)行的時(shí)候我們期望的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)賦值完畢？無(wú)法得知，我們能做的只是等待這條多線程的任務(wù)執(zhí)行完畢而已。而Callable+Future/FutureTask卻可以獲取多線程運(yùn)行的結(jié)果，可以在等待時(shí)間太長(zhǎng)沒(méi)獲取到需要的數(shù)據(jù)的情況下取消該線程的任務(wù)，真的是非常有用。

5、CyclicBarrier和CountDownLatch的區(qū)別？

兩個(gè)看上去有點(diǎn)像的類，都在java.util.concurrent下，都可以用來(lái)表示代碼運(yùn)行到某個(gè)點(diǎn)上，二者的區(qū)別在于：

• （1）CyclicBarrier的某個(gè)線程運(yùn)行到某個(gè)點(diǎn)上之后，該線程即停止運(yùn)行，直到所有的線程都到達(dá)了這個(gè)點(diǎn)，所有線程才重新運(yùn)行；CountDownLatch則不是，某線程運(yùn)行到某個(gè)點(diǎn)上之后，只是給某個(gè)數(shù)值-1而已，該線程繼續(xù)運(yùn)行

• （2）CyclicBarrier只能喚起一個(gè)任務(wù)，CountDownLatch可以喚起多個(gè)任務(wù)

• （3）CyclicBarrier可重用，CountDownLatch不可重用，計(jì)數(shù)值為0該CountDownLatch就不可再用了

6、volatile關(guān)鍵字的作用？

一個(gè)非常重要的問(wèn)題，是每個(gè)學(xué)習(xí)、應(yīng)用多線程的Java程序員都必須掌握的。理解volatile關(guān)鍵字的作用的前提是要理解Java內(nèi)存模型，這里就不講Java內(nèi)存模型了，可以參見(jiàn)第31點(diǎn)，volatile關(guān)鍵字的作用主要有兩個(gè)：

• （1）多線程主要圍繞可見(jiàn)性和原子性兩個(gè)特性而展開(kāi)，使用volatile關(guān)鍵字修飾的變量，保證了其在多線程之間的可見(jiàn)性，即每次讀取到volatile變量，一定是最新的數(shù)據(jù)

• （2）代碼底層執(zhí)行不像我們看到的高級(jí)語(yǔ)言----Java程序這么簡(jiǎn)單，它的執(zhí)行是Java代碼-->字節(jié)碼-->根據(jù)字節(jié)碼執(zhí)行對(duì)應(yīng)的C/C++代碼-->C/C++代碼被編譯成匯編語(yǔ)言-->和硬件電路交互，現(xiàn)實(shí)中，為了獲取更好的性能JVM可能會(huì)對(duì)指令進(jìn)行重排序，多線程下可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問(wèn)題。使用volatile則會(huì)對(duì)禁止語(yǔ)義重排序，當(dāng)然這也一定程度上降低了代碼執(zhí)行效率

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(jiàn) java.util.concurrent.atomic 包下的類，比如 AtomicInteger。

7、什么是線程安全

又是一個(gè)理論的問(wèn)題，各式各樣的答案有很多，我給出一個(gè)個(gè)人認(rèn)為解釋地最好的：如果你的代碼在多線程下執(zhí)行和在單線程下執(zhí)行永遠(yuǎn)都能獲得一樣的結(jié)果，那么你的代碼就是線程安全的。

這個(gè)問(wèn)題有值得一提的地方，就是線程安全也是有幾個(gè)級(jí)別的：

（1）不可變

像String、Integer、Long這些，都是final類型的類，任何一個(gè)線程都改變不了它們的值，要改變除非新創(chuàng)建一個(gè)，因此這些不可變對(duì)象不需要任何同步手段就可以直接在多線程環(huán)境下使用

（2）絕對(duì)線程安全

不管運(yùn)行時(shí)環(huán)境如何，調(diào)用者都不需要額外的同步措施。要做到這一點(diǎn)通常需要付出許多額外的代價(jià)，Java中標(biāo)注自己是線程安全的類，實(shí)際上絕大多數(shù)都不是線程安全的，不過(guò)絕對(duì)線程安全的類，Java中也有，比方說(shuō)CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet

（3）相對(duì)線程安全

相對(duì)線程安全也就是我們通常意義上所說(shuō)的線程安全，像Vector這種，add、remove方法都是原子操作，不會(huì)被打斷，但也僅限于此，如果有個(gè)線程在遍歷某個(gè)Vector、有個(gè)線程同時(shí)在add這個(gè)Vector，99%的情況下都會(huì)出現(xiàn)ConcurrentModificationException，也就是fail-fast機(jī)制。

（4）線程非安全

這個(gè)就沒(méi)什么好說(shuō)的了，ArrayList、LinkedList、HashMap等都是線程非安全的類

8、Java中如何獲取到線程dump文件？

死循環(huán)、死鎖、阻塞、頁(yè)面打開(kāi)慢等問(wèn)題，打線程dump是最好的解決問(wèn)題的途徑。所謂線程dump也就是線程堆棧，獲取到線程堆棧有兩步：

• （1）獲取到線程的pid，可以通過(guò)使用jps命令，在Linux環(huán)境下還可以使用ps -ef | grep java

• （2）打印線程堆棧，可以通過(guò)使用jstack pid命令，在Linux環(huán)境下還可以使用kill -3 pid

另外提一點(diǎn)，Thread類提供了一個(gè)getStackTrace()方法也可以用于獲取線程堆棧。這是一個(gè)實(shí)例方法，因此此方法是和具體線程實(shí)例綁定的，每次獲取獲取到的是具體某個(gè)線程當(dāng)前運(yùn)行的堆棧，

9、一個(gè)線程如果出現(xiàn)了運(yùn)行時(shí)異常會(huì)怎么樣？

如果這個(gè)異常沒(méi)有被捕獲的話，這個(gè)線程就停止執(zhí)行了。另外重要的一點(diǎn)是：如果這個(gè)線程持有某個(gè)某個(gè)對(duì)象的監(jiān)視器，那么這個(gè)對(duì)象監(jiān)視器會(huì)被立即釋放

10、如何在兩個(gè)線程之間共享數(shù)據(jù)？

通過(guò)在線程之間共享對(duì)象就可以了，然后通過(guò)wait/notify/notifyAll、await/signal/signalAll進(jìn)行喚起和等待，比方說(shuō)阻塞隊(duì)列BlockingQueue就是為線程之間共享數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。

11、sleep方法和wait方法有什么區(qū)別 ？

這個(gè)問(wèn)題常問(wèn)，sleep方法和wait方法都可以用來(lái)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

12、生產(chǎn)者消費(fèi)者模型的作用是什么？

這個(gè)問(wèn)題很理論，但是很重要：

• （1）通過(guò)平衡生產(chǎn)者的生產(chǎn)能力和消費(fèi)者的消費(fèi)能力來(lái)提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，這是生產(chǎn)者消費(fèi)者模型最重要的作用

• （2）解耦，這是生產(chǎn)者消費(fèi)者模型附帶的作用，解耦意味著生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的聯(lián)系少，聯(lián)系越少越可以獨(dú)自發(fā)展而不需要收到相互的制約

13、ThreadLocal有什么用？

簡(jiǎn)單說(shuō)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(kāi)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(méi)有線程安全方面的問(wèn)題了

14、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

15、wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放棄對(duì)象監(jiān)視器時(shí)有什么區(qū)別？

wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放棄對(duì)象監(jiān)視器的時(shí)候的區(qū)別在于：wait()方法立即釋放對(duì)象監(jiān)視器，notify()/notifyAll()方法則會(huì)等待線程剩余代碼執(zhí)行完畢才會(huì)放棄對(duì)象監(jiān)視器。

16、為什么要使用線程池？

避免頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程，達(dá)到線程對(duì)象的重用。另外，使用線程池還可以根據(jù)項(xiàng)目靈活地控制并發(fā)的數(shù)目。

17、怎么檢測(cè)一個(gè)線程是否持有對(duì)象監(jiān)視器？

我也是在網(wǎng)上看到一道多線程面試題才知道有方法可以判斷某個(gè)線程是否持有對(duì)象監(jiān)視器：Thread類提供了一個(gè)holdsLock(Object obj)方法，當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)象obj的監(jiān)視器被某條線程持有的時(shí)候才會(huì)返回true，注意這是一個(gè)static方法，這意味著"某條線程"指的是當(dāng)前線程。

18、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。

19、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？

20、ReadWriteLock是什么？

首先明確一下，不是說(shuō)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(xiě)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(méi)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(xiě)鎖ReadWriteLock。ReadWriteLock是一個(gè)讀寫(xiě)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(xiě)的分離，讀鎖是共享的，寫(xiě)鎖是獨(dú)占的，讀和讀之間不會(huì)互斥，讀和寫(xiě)、寫(xiě)和讀、寫(xiě)和寫(xiě)之間才會(huì)互斥，提升了讀寫(xiě)的性能。

21、FutureTask是什么？

這個(gè)其實(shí)前面有提到過(guò)，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。

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

這是一個(gè)比較偏實(shí)踐的問(wèn)題，這種問(wèn)題我覺(jué)得挺有意義的?？梢赃@么做：

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

• （2）top -H -p pid，順序不能改變

這樣就可以打印出當(dāng)前的項(xiàng)目，每條線程占用CPU時(shí)間的百分比。注意這里打出的是LWP，也就是操作系統(tǒng)原生線程的線程號(hào)，我筆記本山?jīng)]有部署Linux環(huán)境下的Java工程，因此沒(méi)有辦法截圖演示，網(wǎng)友朋友們?nèi)绻臼鞘褂肔inux環(huán)境部署項(xiàng)目的話，可以嘗試一下。

使用"top -H -p pid"+"jps pid"可以很容易地找到某條占用CPU高的線程的線程堆棧，從而定位占用CPU高的原因，一般是因?yàn)椴划?dāng)?shù)拇a操作導(dǎo)致了死循環(huán)。

最后提一點(diǎn)，"top -H -p pid"打出來(lái)的LWP是十進(jìn)制的，"jps pid"打出來(lái)的本地線程號(hào)是十六進(jìn)制的，轉(zhuǎn)換一下，就能定位到占用CPU高的線程的當(dāng)前線程堆棧了。

23、Java編程寫(xiě)一個(gè)會(huì)導(dǎo)致死鎖的程序

第一次看到這個(gè)題目，覺(jué)得這是一個(gè)非常好的問(wèn)題。很多人都知道死鎖是怎么一回事兒：線程A和線程B相互等待對(duì)方持有的鎖導(dǎo)致程序無(wú)限死循環(huán)下去。當(dāng)然也僅限于此了，問(wèn)一下怎么寫(xiě)一個(gè)死鎖的程序就不知道了，這種情況說(shuō)白了就是不懂什么是死鎖，懂一個(gè)理論就完事兒了，實(shí)踐中碰到死鎖的問(wèn)題基本上是看不出來(lái)的。

真正理解什么是死鎖，這個(gè)問(wèn)題其實(shí)不難，幾個(gè)步驟：

• （1）兩個(gè)線程里面分別持有兩個(gè)Object對(duì)象：lock1和lock2。這兩個(gè)lock作為同步代碼塊的鎖；

• （2）線程1的run()方法中同步代碼塊先獲取lock1的對(duì)象鎖，Thread.sleep(xxx)，時(shí)間不需要太多，50毫秒差不多了，然后接著獲取lock2的對(duì)象鎖。這么做主要是為了防止線程1啟動(dòng)一下子就連續(xù)獲得了lock1和lock2兩個(gè)對(duì)象的對(duì)象鎖

• （3）線程2的run)(方法中同步代碼塊先獲取lock2的對(duì)象鎖，接著獲取lock1的對(duì)象鎖，當(dāng)然這時(shí)lock1的對(duì)象鎖已經(jīng)被線程1鎖持有，線程2肯定是要等待線程1釋放lock1的對(duì)象鎖的

這樣，線程1"睡覺(jué)"睡完，線程2已經(jīng)獲取了lock2的對(duì)象鎖了，線程1此時(shí)嘗試獲取lock2的對(duì)象鎖，便被阻塞，此時(shí)一個(gè)死鎖就形成了。代碼就不寫(xiě)了，占的篇幅有點(diǎn)多，Java多線程7：死鎖這篇文章里面有，就是上面步驟的代碼實(shí)現(xiàn)。

24、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(guò)拋出InterruptedException來(lái)喚醒它；如果線程遇到了IO阻塞，無(wú)能為力，因?yàn)镮O是操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，Java代碼并沒(méi)有辦法直接接觸到操作系統(tǒng)。

25、不可變對(duì)象對(duì)多線程有什么幫助

前面有提到過(guò)的一個(gè)問(wèn)題，不可變對(duì)象保證了對(duì)象的內(nèi)存可見(jiàn)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。

26、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(guò)程。

27、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：

如果使用的是無(wú)界隊(duì)列LinkedBlockingQueue，也就是無(wú)界隊(duì)列的話，沒(méi)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(wú)窮大的隊(duì)列，可以無(wú)限存放任務(wù)

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(guò)來(lái)，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

28、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。

29、Thread.sleep(0)的作用是什么？

這個(gè)問(wèn)題和上面那個(gè)問(wèn)題是相關(guān)的，我就連在一起了。由于Java采用搶占式的線程調(diào)度算法，因此可能會(huì)出現(xiàn)某條線程常常獲取到CPU控制權(quán)的情況，為了讓某些優(yōu)先級(jí)比較低的線程也能獲取到CPU控制權(quán)，可以使用Thread.sleep(0)手動(dòng)觸發(fā)一次操作系統(tǒng)分配時(shí)間片的操作，這也是平衡CPU控制權(quán)的一種操作。

30、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?？?，此時(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(wèn)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(méi)有獲得鎖，再阻塞，這樣可能是

31、什么是Java內(nèi)存模型

Java內(nèi)存模型定義了一種多線程訪問(wèn)Java內(nèi)存的規(guī)范。Java內(nèi)存模型要完整講不是這里幾句話能說(shuō)清楚的，我簡(jiǎn)單總結(jié)一下Java內(nèi)存模型的幾部分內(nèi)容：

• （1）Java內(nèi)存模型將內(nèi)存分為了主內(nèi)存和工作內(nèi)存。類的狀態(tài)，也就是類之間共享的變量，是存儲(chǔ)在主內(nèi)存中的，每次Java線程用到這些主內(nèi)存中的變量的時(shí)候，會(huì)讀一次主內(nèi)存中的變量，并讓這些內(nèi)存在自己的工作內(nèi)存中有一份拷貝，運(yùn)行自己線程代碼的時(shí)候，用到這些變量，操作的都是自己工作內(nèi)存中的那一份。在線程代碼執(zhí)行完畢之后，會(huì)將最新的值更新到主內(nèi)存中去

• （2）定義了幾個(gè)原子操作，用于操作主內(nèi)存和工作內(nèi)存中的變量

• （3）定義了volatile變量的使用規(guī)則

• （4）happens-before，即先行發(fā)生原則，定義了操作A必然先行發(fā)生于操作B的一些規(guī)則，比如在同一個(gè)線程內(nèi)控制流前面的代碼一定先行發(fā)生于控制流后面的代碼、一個(gè)釋放鎖unlock的動(dòng)作一定先行發(fā)生于后面對(duì)于同一個(gè)鎖進(jìn)行鎖定lock的動(dòng)作等等，只要符合這些規(guī)則，則不需要額外做同步措施，如果某段代碼不符合所有的happens-before規(guī)則，則這段代碼一定是線程非安全的

32、什么是CAS？

CAS，全稱為Compare and Swap，即比較-替換。假設(shè)有三個(gè)操作數(shù)：內(nèi)存值V、舊的預(yù)期值A(chǔ)、要修改的值B，當(dāng)且僅當(dāng)預(yù)期值A(chǔ)和內(nèi)存值V相同時(shí)，才會(huì)將內(nèi)存值修改為B并返回true，否則什么都不做并返回false。當(dāng)然CAS一定要volatile變量配合，這樣才能保證每次拿到的變量是主內(nèi)存中最新的那個(gè)值，否則舊的預(yù)期值A(chǔ)對(duì)某條線程來(lái)說(shuō)，永遠(yuǎn)是一個(gè)不會(huì)變的值A(chǔ)，只要某次CAS操作失敗，永遠(yuǎn)都不可能成功。

33、什么是樂(lè)觀鎖和悲觀鎖？

（1）樂(lè)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(wèn)題持樂(lè)觀狀態(tài)，樂(lè)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(wèn)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。

34、什么是AQS？

簡(jiǎn)單說(shuō)一下AQS，AQS全稱為AbstractQueuedSychronizer，翻譯過(guò)來(lái)應(yīng)該是抽象隊(duì)列同步器。

如果說(shuō)java.util.concurrent的基礎(chǔ)是CAS的話，那么AQS就是整個(gè)Java并發(fā)包的核心了，ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore等等都用到了它。AQS實(shí)際上以雙向隊(duì)列的形式連接所有的Entry，比方說(shuō)ReentrantLock，所有等待的線程都被放在一個(gè)Entry中并連成雙向隊(duì)列，前面一個(gè)線程使用ReentrantLock好了，則雙向隊(duì)列實(shí)際上的第一個(gè)Entry開(kāi)始運(yùn)行。

AQS定義了對(duì)雙向隊(duì)列所有的操作，而只開(kāi)放了tryLock和tryRelease方法給開(kāi)發(fā)者使用，開(kāi)發(fā)者可以根據(jù)自己的實(shí)現(xiàn)重寫(xiě)tryLock和tryRelease方法，以實(shí)現(xiàn)自己的并發(fā)功能。

35、單例模式的線程安全性？

老生常談的問(wèn)題了，首先要說(shuō)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(lái)。單例模式有很多種的寫(xiě)法，我總結(jié)一下：

• （1）餓漢式單例模式的寫(xiě)法：線程安全

• （2）懶漢式單例模式的寫(xiě)法：非線程安全

• （3）雙檢鎖單例模式的寫(xiě)法：線程安全

36、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(wèn)，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。

37、Hashtable的size()方法中明明只有一條語(yǔ)句"return count"，為什么還要做同步？

這是我之前的一個(gè)困惑，不知道大家有沒(méi)有想過(guò)這個(gè)問(wèn)題。某個(gè)方法中如果有多條語(yǔ)句，并且都在操作同一個(gè)類變量，那么在多線程環(huán)境下不加鎖，勢(shì)必會(huì)引發(fā)線程安全問(wèn)題，這很好理解，但是size()方法明明只有一條語(yǔ)句，為什么還要加鎖？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，在慢慢地工作、學(xué)習(xí)中，有了理解，主要原因有兩點(diǎn)：

• （1）同一時(shí)間只能有一條線程執(zhí)行固定類的同步方法，但是對(duì)于類的非同步方法，可以多條線程同時(shí)訪問(wèn)。所以，這樣就有問(wèn)題了，可能線程A在執(zhí)行Hashtable的put方法添加數(shù)據(jù)，線程B則可以正常調(diào)用size()方法讀取Hashtable中當(dāng)前元素的個(gè)數(shù)，那讀取到的值可能不是最新的，可能線程A添加了完了數(shù)據(jù)，但是沒(méi)有對(duì)size++，線程B就已經(jīng)讀取size了，那么對(duì)于線程B來(lái)說(shuō)讀取到的size一定是不準(zhǔn)確的。而給size()方法加了同步之后，意味著線程B調(diào)用size()方法只有在線程A調(diào)用put方法完畢之后才可以調(diào)用，這樣就保證了線程安全性

• （2）CPU執(zhí)行代碼，執(zhí)行的不是Java代碼，這點(diǎn)很關(guān)鍵，一定得記住。Java代碼最終是被翻譯成機(jī)器碼執(zhí)行的，機(jī)器碼才是真正可以和硬件電路交互的代碼。即使你看到Java代碼只有一行，甚至你看到Java代碼編譯之后生成的字節(jié)碼也只有一行，也不意味著對(duì)于底層來(lái)說(shuō)這句語(yǔ)句的操作只有一個(gè)。一句"return count"假設(shè)被翻譯成了三句匯編語(yǔ)句執(zhí)行，一句匯編語(yǔ)句和其機(jī)器碼做對(duì)應(yīng)，完全可能執(zhí)行完第一句，線程就切換了。

38、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(wèn)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(shuō)上面的說(shuō)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

39、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。

借著這一條，我額外提一點(diǎn)，雖說(shuō)同步的范圍越少越好，但是在Java虛擬機(jī)中還是存在著一種叫做鎖粗化的優(yōu)化方法，這種方法就是把同步范圍變大。這是有用的，比方說(shuō)StringBuffer，它是一個(gè)線程安全的類，自然最常用的append()方法是一個(gè)同步方法，我們寫(xiě)代碼的時(shí)候會(huì)反復(fù)append字符串，這意味著要進(jìn)行反復(fù)的加鎖->解鎖，這對(duì)性能不利，因?yàn)檫@意味著Java虛擬機(jī)在這條線程上要反復(fù)地在內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)之間進(jìn)行切換，因此Java虛擬機(jī)會(huì)將多次append方法調(diào)用的代碼進(jìn)行一個(gè)鎖粗化的操作，將多次的append的操作擴(kuò)展到append方法的頭尾，變成一個(gè)大的同步塊，這樣就減少了加鎖-->解鎖的次數(shù)，有效地提升了代碼執(zhí)行的效率。

40、高并發(fā)、任務(wù)執(zhí)行時(shí)間短的業(yè)務(wù)怎樣使用線程池？并發(fā)不高、任務(wù)執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)的業(yè)務(wù)怎樣使用線程池？并發(fā)高、業(yè)務(wù)執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)的業(yè)務(wù)怎樣使用線程池？

這是我在并發(fā)編程網(wǎng)上看到的一個(gè)問(wèn)題，把這個(gè)問(wèn)題放在最后一個(gè)，希望每個(gè)人都能看到并且思考一下，因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題非常好、非常實(shí)際、非常專業(yè)。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，個(gè)人看法是：

• （1）高并發(fā)、任務(wù)執(zhí)行時(shí)間短的業(yè)務(wù)，線程池線程數(shù)可以設(shè)置為CPU核數(shù)+1，減少線程上下文的切換

• （2）并發(fā)不高、任務(wù)執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)的業(yè)務(wù)要區(qū)分開(kāi)看：

• a）假如是業(yè)務(wù)時(shí)間長(zhǎng)集中在IO操作上，也就是IO密集型的任務(wù)，因?yàn)镮O操作并不占用CPU，所以不要讓所有的CPU閑下來(lái)，可以加大線程池中的線程數(shù)目，讓CPU處理更多的業(yè)務(wù)

• b）假如是業(yè)務(wù)時(shí)間長(zhǎng)集中在計(jì)算操作上，也就是計(jì)算密集型任務(wù)，這個(gè)就沒(méi)辦法了，和（1）一樣吧，線程池中的線程數(shù)設(shè)置得少一些，減少線程上下文的切換

• （3）并發(fā)高、業(yè)務(wù)執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)，解決這種類型任務(wù)的關(guān)鍵不在于線程池而在于整體架構(gòu)的設(shè)計(jì)，看看這些業(yè)務(wù)里面某些數(shù)據(jù)是否能做緩存是第一步，增加服務(wù)器是第二步，至于線程池的設(shè)置，設(shè)置參考其他有關(guān)線程池的文章。最后，業(yè)務(wù)執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，也可能需要分析一下，看看能不能使用中間件對(duì)任務(wù)進(jìn)行拆分和解耦。

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