Java多線程和并發(fā)常見問題總結(jié)

這篇文章主要講解了“Java多線程和并發(fā)常見問題總結(jié)”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java多線程和并發(fā)常見問題總結(jié)”吧！

Java多線程問題

1：進程和線程之間有什么不同?

一個進程是一個獨立(self  contained)的運行環(huán)境，它可以被看作一個程序或者一個應(yīng)用。而線程是在進程中執(zhí)行的一個任務(wù)。Java運行環(huán)境是一個包含了不同的類和程序的單一進程。線程可以被稱為輕量級進程。線程需要較少的資源來創(chuàng)建和駐留在進程中，并且可以共享進程中的資源。

2：多線程編程的好處是什么?

在多線程程序中，多個線程被并發(fā)的執(zhí)行以提高程序的效率，CPU不會因為某個線程需要等待資源而進入空閑狀態(tài)。多個線程共享堆內(nèi)存(heap  memory)，因此創(chuàng)建多個線程去執(zhí)行一些任務(wù)會比創(chuàng)建多個進程更好。舉個例子，Servlets比CGI更好，是因為Servlets支持多線程而CGI不支持。

3：用戶線程和守護線程有什么區(qū)別?

當我們在Java程序中創(chuàng)建一個線程，它就被稱為用戶線程。一個守護線程是在后臺執(zhí)行并且不會阻止JVM終止的線程。當沒有用戶線程在運行的時候，JVM關(guān)閉程序并且退出。一個守護線程創(chuàng)建的子線程依然是守護線程。

4：我們?nèi)绾蝿?chuàng)建一個線程?

有兩種創(chuàng)建線程的方法：一是實現(xiàn)Runnable接口，然后將它傳遞給Thread的構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個Thread對象;二是直接繼承Thread類。

5：有哪些不同的線程生命周期?

當我們在Java程序中新建一個線程時，它的狀態(tài)是New。當我們調(diào)用線程的start()方法時，狀態(tài)被改變?yōu)镽unnable。線程調(diào)度器會為Runnable線程池中的線程分配CPU時間并且講它們的狀態(tài)改變?yōu)镽unning。其他的線程狀態(tài)還有Waiting，Blocked和Dead。

6：可以直接調(diào)用Thread類的run()方法么?

當然可以，但是如果我們調(diào)用了Thread的run()方法，它的行為就會和普通的方法一樣，為了在新的線程中執(zhí)行我們的代碼，必須使用Thread.start()方法。

7：如何讓正在運行的線程暫停一段時間?

我們可以使用Thread類的Sleep()方法讓線程暫停一段時間。需要注意的是，這并不會讓線程終止，一旦從休眠中喚醒線程，線程的狀態(tài)將會被改變?yōu)镽unnable，并且根據(jù)線程調(diào)度，它將得到執(zhí)行。

8：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，一般來說，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)，這個實現(xiàn)是和操作系統(tǒng)相關(guān)的(OS  dependent)。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。線程優(yōu)先級是一個int變量(從1-10)，1代表***優(yōu)先級，10代表***優(yōu)先級。

9：什么是線程調(diào)度器和時間分片?

線程調(diào)度器是一個操作系統(tǒng)服務(wù)，它負責為Runnable狀態(tài)的線程分配CPU時間。一旦我們創(chuàng)建一個線程并啟動它，它的執(zhí)行便依賴于線程調(diào)度器的實現(xiàn)。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。分配CPU時間可以基于線程優(yōu)先級或者線程等待的時間。線程調(diào)度并不受到Java虛擬機控制，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)。

10：在多線程中，什么是上下文切換?

上下文切換是存儲和恢復(fù)CPU狀態(tài)的過程，它使得線程執(zhí)行能夠從中斷點恢復(fù)執(zhí)行。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。

11：為什么Thread類的sleep()和yield()方法是靜態(tài)的?

Thread類的sleep()和yield()方法將在當前正在執(zhí)行的線程上運行。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。它們可以在當前正在執(zhí)行的線程中工作，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。

12：如何確保線程安全?

在Java中可以有很多方法來保證線程安全——同步，使用原子類(atomic concurrent  classes)，實現(xiàn)并發(fā)鎖，使用volatile關(guān)鍵字，使用不變類和線程安全類。在線程安全教程中，你可以學到更多。

13：如何創(chuàng)建守護線程?

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，需要在調(diào)用start()方法前調(diào)用這個方法，否則會拋出IllegalThreadStateException異常。

14：什么是ThreadLocal?

ThreadLocal用于創(chuàng)建線程的本地變量，我們知道一個對象的所有線程會共享它的全局變量，所以這些變量不是線程安全的，我們可以使用同步技術(shù)。但是當我們不想使用同步的時候，我們可以選擇ThreadLocal變量。每個線程都會擁有他們自己的Thread變量，它們可以使用get()set()方法去獲取他們的默認值或者在線程內(nèi)部改變他們的值。ThreadLocal實例通常是希望它們同線程狀態(tài)關(guān)聯(lián)起來是private  static屬性。

Java并發(fā)問題

1：什么是Executors框架?

Executor框架同java.util.concurrent.Executor 接口在Java  5中被引入。Executor框架是一個根據(jù)一組執(zhí)行策略調(diào)用，調(diào)度，執(zhí)行和控制的異步任務(wù)的框架。***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，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。利用Executors框架可以非常方便的創(chuàng)建一個線程池。

2：什么是Callable和Future?

Java 5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable  接口，它和Runnable接口很相似，但它可以返回一個對象或者拋出一個異常。:Callable接口使用泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了一些有用的方法去在線程池中執(zhí)行Callable內(nèi)的任務(wù)。由于Callable任務(wù)是并行的，我們必須等待它返回的結(jié)果。java.util.concurrent.Future對象為我們解決了這個問題。在線程池提交Callable任務(wù)后返回了一個Future對象，使用它我們可以知道Callable任務(wù)的狀態(tài)和得到Callable返回的執(zhí)行結(jié)果。Future提供了get()方法讓我們可以等待Callable結(jié)束并獲取它的執(zhí)行結(jié)果。

3： 什么是FutureTask?

FutureTask是Future的一個基礎(chǔ)實現(xiàn)，我們可以將它同Executors使用處理異步任務(wù)。通常我們不需要使用FutureTask類，單當我們打算重寫Future接口的一些方法并保持原來基礎(chǔ)的實現(xiàn)是，它就變得非常有用。我們可以僅僅繼承于它并重寫我們需要的方法。

4：什么是并發(fā)容器的實現(xiàn)?

Java集合類都是快速失敗的，這就意味著當集合被改變且一個線程在使用迭代器遍歷集合的時候，迭代器的next()方法將拋出ConcurrentModificationException異常。并發(fā)容器支持并發(fā)的遍歷和并發(fā)的更新。主要的類有ConcurrentHashMap,  CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet。

5：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。

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