Java的多線程面試題有哪些

這篇文章主要講解了“Java的多線程面試題有哪些”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Java的多線程面試題有哪些”吧！

121，什么是線程？

        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，是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。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。比如，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。

122，線程和進(jìn)程有什么區(qū)別？

        線程是進(jìn)程的子集，一個(gè)進(jìn)程可以有很多線程，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，而所有的線程共享一片相同的內(nèi)存空間。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)。

123，如何在Java中實(shí)現(xiàn)線程？

        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，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。

124，Java 關(guān)鍵字volatile 與 synchronized 作用與區(qū)別？

    1，volatile
    它所修飾的變量不保留拷貝，直接訪問主內(nèi)存中的。
           在Java內(nèi)存模型中，有main memory，每個(gè)線程也有自己的memory (例如寄存器)。為了性能，一個(gè)線程會(huì)在自己的memory中保持要訪問的變量的副本。這樣就會(huì)出現(xiàn)同一個(gè)變 量在某個(gè)瞬間，在一個(gè)線程的memory中的值可能與另外一個(gè)線程memory中的值，或者main memory中的值不一致的情況。 一個(gè)變量聲明為volatile，就意味著這個(gè)變量是隨時(shí)會(huì)被其他線程修改的，因此不能將它c(diǎn)ache在線程memory中。
    2，synchronized

    當(dāng)它用來修飾一個(gè)方法或者一個(gè)代碼塊的時(shí)候，能夠保證在同一時(shí)刻最多只有一個(gè)線程執(zhí)行該段代碼。

         一、當(dāng)兩個(gè)并發(fā)線程訪問同一個(gè)對(duì)象object中的這個(gè)synchronized(this)同步代碼塊時(shí)，一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)線程得到執(zhí)行。另一個(gè)線程必須等待當(dāng)前線程執(zhí)行完這個(gè)代碼塊以后才能執(zhí)行該代碼塊。

         二、然而，當(dāng)一個(gè)線程訪問object的一個(gè)synchronized(this)同步代碼塊時(shí)，另一個(gè)線程仍然可以訪問該object中的非synchronized(this)同步代碼塊。

         三、尤其關(guān)鍵的是，當(dāng)一個(gè)線程訪問object的一個(gè)synchronized(this)同步代碼塊時(shí)，其他線程對(duì)object中所有其它synchronized(this)同步代碼塊的訪問將被阻塞。

         四、當(dāng)一個(gè)線程訪問object的一個(gè)synchronized(this)同步代碼塊時(shí)，它就獲得了這個(gè)object的對(duì)象鎖。結(jié)果，其它線程對(duì)該object對(duì)象所有同步代碼部分的訪問都被暫時(shí)阻塞。

         五、以上規(guī)則對(duì)其它對(duì)象鎖同樣適用.

125，有哪些不同的線程生命周期？

        當(dāng)我們?cè)贘ava程序中新建一個(gè)線程時(shí)，它的狀態(tài)是New。當(dāng)我們調(diào)用線程的start()方法時(shí)，狀態(tài)被改變?yōu)?em>Runnable。線程調(diào)度器會(huì)為Runnable線程池中的線程分配CPU時(shí)間并且講它們的狀態(tài)改變?yōu)?em>Running。其他的線程狀態(tài)還有Waiting，Blocked 和Dead。

126，你對(duì)線程優(yōu)先級(jí)的理解是什么？

        每一個(gè)線程都是有優(yōu)先級(jí)的，一般來說，高優(yōu)先級(jí)的線程在運(yùn)行時(shí)會(huì)具有優(yōu)先權(quán)，但這依賴于線程調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，這個(gè)實(shí)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(jí)，但是這并不能保證高優(yōu)先級(jí)的線程會(huì)在低優(yōu)先級(jí)的線程前執(zhí)行。線程優(yōu)先級(jí)是一個(gè)int變量(從1-10)，1代表最低優(yōu)先級(jí)，10代表最高優(yōu)先級(jí)。

127，什么是死鎖(Deadlock)？如何分析和避免死鎖？

        死鎖是指兩個(gè)以上的線程永遠(yuǎn)阻塞的情況，這種情況產(chǎn)生至少需要兩個(gè)以上的線程和兩個(gè)以上的資源。

        分析死鎖，我們需要查看Java應(yīng)用程序的線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)。我們需要找出那些狀態(tài)為BLOCKED的線程和他們等待的資源。每個(gè)資源都有一個(gè)唯一的id，用這個(gè)id我們可以找出哪些線程已經(jīng)擁有了它的對(duì)象鎖。

        避免嵌套鎖，只在需要的地方使用鎖和避免無限期等待是避免死鎖的通常辦法。

128，什么是線程安全？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，而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼。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，就是線程安全的。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。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。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。

129，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。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，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，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

130，什么是ThreadLocal?

        ThreadLocal用于創(chuàng)建線程的本地變量，我們知道一個(gè)對(duì)象的所有線程會(huì)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(dāng)我們不想使用同步的時(shí)候，我們可以選擇ThreadLocal變量。

        每個(gè)線程都會(huì)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(rèn)值或者在線程內(nèi)部改變他們的值。ThreadLocal實(shí)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。

131，Sleep()、suspend()和wait()之間有什么區(qū)別？

        Thread.sleep()使當(dāng)前線程在指定的時(shí)間處于“非運(yùn)行”（Not Runnable）狀態(tài)。線程一直持有對(duì)象的監(jiān)視器。比如一個(gè)線程當(dāng)前在一個(gè)同步塊或同步方法中，其它線程不能進(jìn)入該塊或方法中。如果另一線程調(diào)用了interrupt()方法，它將喚醒那個(gè)“睡眠的”線程。

        注意：sleep()是一個(gè)靜態(tài)方法。這意味著只對(duì)當(dāng)前線程有效，一個(gè)常見的錯(cuò)誤是調(diào)用t.sleep()，（這里的t是一個(gè)不同于當(dāng)前線程的線程）。即便是執(zhí)行t.sleep()，也是當(dāng)前線程進(jìn)入睡眠，而不是t線程。t.suspend()是過時(shí)的方法，使用suspend()導(dǎo)致線程進(jìn)入停滯狀態(tài)，該線程會(huì)一直持有對(duì)象的監(jiān)視器，suspend()容易引起死鎖問題。

        object.wait()使當(dāng)前線程出于“不可運(yùn)行”狀態(tài)，和sleep()不同的是wait是object的方法而不是thread。調(diào)用object.wait()時(shí)，線程先要獲取這個(gè)對(duì)象的對(duì)象鎖，當(dāng)前線程必須在鎖對(duì)象保持同步，把當(dāng)前線程添加到等待隊(duì)列中，隨后另一線程可以同步同一個(gè)對(duì)象鎖來調(diào)用object.notify()，這樣將喚醒原來等待中的線程，然后釋放該鎖。基本上wait()/notify()與sleep()/interrupt()類似，只是前者需要獲取對(duì)象鎖。

132，什么是線程餓死，什么是活鎖？

        當(dāng)所有線程阻塞，或者由于需要的資源無效而不能處理，不存在非阻塞線程使資源可用。JavaAPI中線程活鎖可能發(fā)生在以下情形：

        1，當(dāng)所有線程在程序中執(zhí)行Object.wait(0)，參數(shù)為0的wait方法。程序?qū)l(fā)生活鎖直到在相應(yīng)的對(duì)象上有線程調(diào)用Object.notify()或者Object.notifyAll()。

        2，當(dāng)所有線程卡在無限循環(huán)中。

133，什么是Java Timer類？如何創(chuàng)建一個(gè)有特定時(shí)間間隔的任務(wù)？

        java.util.Timer是一個(gè)工具類，可以用于安排一個(gè)線程在未來的某個(gè)特定時(shí)間執(zhí)行。Timer類可以用安排一次性任務(wù)或者周期任務(wù)。

        java.util.TimerTask是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的抽象類，我們需要去繼承這個(gè)類來創(chuàng)建我們自己的定時(shí)任務(wù)并使用Timer去安排它的執(zhí)行。

134，Java中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別？

        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。

        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，阻礙了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。

        Java5介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap，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。

135，同步方法和同步塊，哪個(gè)是更好的選擇？

        同步塊是更好的選擇，因?yàn)樗粫?huì)鎖住整個(gè)對(duì)象（當(dāng)然你也可以讓它鎖住整個(gè)對(duì)象）。同步方法會(huì)鎖住整個(gè)對(duì)象，哪怕這個(gè)類中有多個(gè)不相關(guān)聯(lián)的同步塊，這通常會(huì)導(dǎo)致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個(gè)對(duì)象上的鎖。

136，什么是線程池？ 為什么要使用它？

        創(chuàng)建線程要花費(fèi)昂貴的資源和時(shí)間，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。

        為了避免這些問題，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，里面的線程叫工作線程。

        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。比如單線程池，每次處理一個(gè)任務(wù)；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）。

137，Java中invokeAndWait 和 invokeLater有什么區(qū)別？

        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。InvokeAndWait()同步更新GUI組件，比如一個(gè)進(jìn)度條，一旦進(jìn)度更新了，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，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。而invokeLater()方法是異步調(diào)用更新組件的。

138，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，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，它就是在運(yùn)行一個(gè)空循環(huán)。這么做的目的是為了保留CPU緩存。

        在多核系統(tǒng)中，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，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。

感謝各位的閱讀，以上就是“Java的多線程面試題有哪些”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)Java的多線程面試題有哪些這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！