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java多线程面试题.pdf

发布时间：2022-06-15 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.66M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    Java 多线程 50 题 1) 什么是线程？ 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在 进程之中，是进程中的实际运作单位。程序员可以通过它进行多 处理器编程，你可以使用多线程对运算密集型任务提速。比如， 如果一个线程完成一个任务要 100 毫秒，那么用十个线程完成改 任务只需 10 毫秒。 2) 线程和进程有什么区别？ 线程是进程的子集，一个进程可以有很多线程，每条线程并 行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间，而所有的 线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混，每个线程 都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。更多详细信息请点击这 里。 3) 如何在 Java 中实现线程？ java.lang.Thread 类的实例就是一个线程但是它需要调用 java.lang.Runnable 接口来执行，由于线程类本身就是调用的 Runnable 接口所以你可以继承 java.lang.Thread 类或者直接调用 Runnable 接口来重写 run()方法实现线程。 4) Thread 类中的 start()和 run()方法有什么区别？ 这个问题经常被问到，但还是能从此区分出面试者对 Java 线程 模型的理解程度。start()方法被用来启动新创建的线程，而且 start() 内部调用了 run()方法，这和直接调用 run()方法的效果不一样。当你
    调用 run()方法的时候，只会是在原来的线程中调用，没有新的线程 启动，start()方法才会启动新线程。 5) Java 中 Runnable 和 Callable 有什么不同？ Runnable 和 Callable 都代表那些要在不同的线程中执行的任务。 Runnable 从 JDK1.0 开始就有了，Callable 是在 JDK1.5 增加的。它们 的主要区别是 Callable 的 call()方法可以返回值和抛出异常，而 Runnable 的 run()方法没有这些功能。Callable 可以返回装载有计算结 果的 Future 对象。 6) Java 内存模型是什么？ Java 内存模型规定和指引 Java 程序在不同的内存架构、CPU 和操作系统间有确定性地行为。它在多线程的情况下尤其重要。 Java 内存模型对一个线程所做的变动能被其它线程可见提供了保 证，它们之间是先行发生关系。  线程内的代码能够按先后顺序执行，这被称为程序次序 规则。  对于同一个锁，一个解锁操作一定要发生在时间上后发 生的另一个锁定操作之前，也叫做管程锁定规则。  前一个对 Volatile 的写操作在后一个 volatile 的读操作之 前，也叫 volatile 变量规则。  一个线程内的任何操作必需在这个线程的 start()调用之 后，也叫作线程启动规则。  一个线程的所有操作都会在线程终止之前，线程终止规
    则。  一个对象的终结操作必需在这个对象构造完成之后，也 叫对象终结规则。  可传递性 7) Java 中的 volatile 变量是什么？ volatile 是一个特殊的修饰符，只有成员变量才能使用它。在 Java 并发程序缺少同步类的情况下，多线程对成员变量的操作对其 它线程是透明的。volatile 变量可以保证下一个读取操作会在前一个 写操作之后发生，就是上一题的 volatile 变量规则。 8) 什么是线程安全？Vector 是一个线程安全类吗？ 如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线 程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结 果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程 安全的。一个线程安全的计数器类的同一个实例对象在被多个线程 使用的情况下也不会出现计算失误。很显然你可以将集合类分成两 组，线程安全和非线程安全的。Vector 是用同步方法来实现线程安 全的，而和它相似的 ArrayList 不是线程安全的。 9) Java 中如何停止一个线程？ Java 提供了很丰富的 API 但没有为停止线程提供 API。JDK1.0 本来有一些像 stop()，suspend()和 resume()的控制方法但是由于潜在 的死锁威胁因此在后续的 JDK 版本中他们被弃用了，之后 JavaAPI 的设计者就没有提供一个兼容且线程安全的方法来停止一个线程。
    当 run()或者 call()方法执行完的时候线程会自动结束，如果要手动结 束一个线程，你可以用 volatile 布尔变量来退出 run()方法的循环或者 是取消任务来中断线程。 10) 一个线程运行时发生异常会怎样？ 如果异常没有被捕获该线程将会停止执行。 Thread.UncaughtExceptionHandler 是用于处理未捕获异常造成线程 突然中断情况的一个内嵌接口。当一个未捕获异常将造成线程中 断的时候 JVM 会使用 Thread.getUncaughtExceptionHandler()来查询 线程的 UncaughtExceptionHandler 并将线程和异常作为参数传递 给 handler 的 uncaughtException()方法进行处理。 11) 如何在两个线程间共享数据？ 可以通过共享对象来实现这个目的，或者是使用像阻塞队列 这样并发的数据结构。用 wait 和 notify 方法实现了生产者消费者 模型。 12) Java 中 notify 和 notifyAll 有什么区别？ notify()方法不能唤醒某个具体的线程，所以只有一个线程在等待的 时候它才有用武之地。而 notifyAll()唤醒所有线程并允许他们争夺锁 确保了至少有一个线程能继续运行。 13) 为什么 wait,notify 和 notifyAll 这些方法不在 thread 类里面？ JAVA 提供的锁是对象级的而不是线程级的，每个对象都有 锁，通过线程获得。如果线程需要等待某些锁那么调用对象中的 wait()方法就有意义了。如果 wait()方法定义在 Thread 类中，线程
    正在等待的是哪个锁就不明显了。简单的说，由于 wait，notify 和 notifyAll 都是锁级别的操作，所以把他们定义在 Object 类中因为 锁属于对象。 14) 什么是 ThreadLocal 变量？ ThreadLocal 是 Java 里一种特殊的变量。每个线程都有一个 ThreadLocal 就是每个线程都拥有了自己独立的一个变量，竞争条件 被彻底消除了。它是为创建代价高昂的对象获取线程安全的好方 法，比如你可以用 ThreadLocal 让 SimpleDateFormat 变成线程安全 的，因为那个类创建代价高昂且每次调用都需要创建不同的实例所 以不值得在局部范围使用它，如果为每个线程提供一个自己独有的 变量拷贝，将大大提高效率。首先，通过复用减少了代价高昂的对 象的创建个数。其次，你在没有使用高代价的同步或者不变性的情 况下获得了线程安全。线程局部变量的另一个不错的例子是 ThreadLocalRandom 类，它在多线程环境中减少了创建代价高昂的 Random 对象的个数。 15) 什么是 FutureTask？ 在 Java 并发程序中 FutureTask 表示一个可以取消的异步运算。 它有启动和取消运算、查询运算是否完成和取回运算结果等方法。 只有当运算完成的时候结果才能取回，如果运算尚未完成 get 方法将 会阻塞。一个 FutureTask 对象可以对调用了 Callable 和 Runnable 的 对象进行包装，由于 FutureTask 也是调用了 Runnable 接口所以它可 以提交给 Executor 来执行。
    16) 为什么 wait 和 notify 方法要在同步块中调用？ 主要是因为 JavaAPI 强制要求这样做，如果你不这么做，你 的代码会抛出 IllegalMonitorStateException 异常。还有一个原因是 为了避免 wait 和 notify 之间产生竞态条件。 17) 为什么你应该在循环中检查等待条件? 处于等待状态的线程可能会收到错误警报和伪唤醒，如果不 在循环中检查等待条件，程序就会在没有满足结束条件的情况下 退出。因此，当一个等待线程醒来时，不能认为它原来的等待状 态仍然是有效的，在 notify()方法调用之后和等待线程醒来之前这 段时间它可能会改变。这就是在循环中使用 wait()方法效果更好 的原因。 18) Java 中堆和栈有什么不同？ 为什么把这个问题归类在多线程和并发面试题里？因为栈是 一块和线程紧密相关的内存区域。每个线程都有自己的栈内存， 用于存储本地变量，方法参数和栈调用，一个线程中存储的变量 对其它线程是不可见的。而堆是所有线程共享的一片公用内存区 域。对象都在堆里创建，为了提升效率线程会从堆中弄一个缓存 到自己的栈，如果多个线程使用该变量就可能引发问题，这时 volatile 变量就可以发挥作用了，它要求线程从主存中读取变量的 值。 19) 什么是线程池？为什么要使用它？ 创建线程要花费昂贵的资源和时间，如果任务来了才创建线
    程那么响应时间会变长，而且一个进程能创建的线程数有限。为 了避免这些问题，在程序启动的时候就创建若干线程来响应处 理，它们被称为线程池，里面的线程叫工作线程。从 JDK1.5 开 始，JavaAPI 提供了 Executor 框架让你可以创建不同的线程池。 比如单线程池，每次处理一个任务；数目固定的线程池或者是缓 存线程池（一个适合很多生存期短的任务的程序的可扩展线程 池）。 20) 如何避免死锁？ 死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源 而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推 进下去。这是一个严重的问题，因为死锁会让你的程序挂起无法 完成任务，死锁的发生必须满足以下四个条件：  互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。  请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得 的资源保持不放。  不剥夺条件：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强 行剥夺。  循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待 资源关系。 避免死锁最简单的方法就是阻止循环等待条件，将系统中所 有的资源设置标志位、排序，规定所有的进程申请资源必须以一 定的顺序（升序或降序）做操作来避免死锁。
    21) 怎么检测一个线程是否拥有锁？ 在 java.lang.Thread 中有一个方法叫 holdsLock()，它返回 true 如果当且仅当当前线程拥有某个具体对象的锁。 22) JVM 中哪个参数是用来控制线程的栈堆栈小的 -Xss 参数用来控制线程的堆栈大小。 23) Java 中 synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同？ Java 在过去很长一段时间只能通过 synchronized 关键字来实 现互斥，它有一些缺点。比如你不能扩展锁之外的方法或者块边 界，尝试获取锁时不能中途取消等。Java5 通过 Lock 接口提供了 更复杂的控制来解决这些问题。ReentrantLock 类实现了 Lock，它 拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义且它还具有可扩展 性。 24) 有三个线程 T1，T2，T3，怎么确保它们按顺序执行？ 在多线程中有多种方法让线程按特定顺序执行，你可以用线 程类的 join()方法在一个线程中启动另一个线程，另外一个线程完 成该线程继续执行。为了确保三个线程的顺序你应该先启动最后 一个(T3 调用 T2，T2 调用 T1)，这样 T1 就会先完成而 T3 最后完 成。 25) Thread 类中的 yield 方法有什么作用？ yield 方法可以暂停当前正在执行的线程对象，让其它有相同 优先级的线程执行。它是一个静态方法而且只保证当前线程放弃 CPU 占用而不能保证使其它线程一定能占用 CPU，执行 yield()的
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