成都匯智動(dòng)力-java面試——多線(xiàn)程面試題
1、多線(xiàn)程有什么用?發(fā)揮多核CPU的優(yōu)勢(shì) 防止阻塞 便于建模
2、創(chuàng)建線(xiàn)程的方式繼承Thread類(lèi) 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(lèi)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(xiàn)程的特性,不同線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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。
5、CyclicBarrier和CountDownLatch的區(qū)別CyclicBarrier的某個(gè)線(xiàn)程運(yùn)行到某個(gè)點(diǎn)上之后,該線(xiàn)程即停止運(yùn)行,直到所有的線(xiàn)程都到達(dá)了這個(gè)點(diǎn),所有線(xiàn)程才重新運(yùn)行;CountDownLatch則不是,某線(xiàn)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(xiàn)程繼續(xù)運(yùn)行 CyclicBarrier只能喚起一個(gè)任務(wù),CountDownLatch可以喚起多個(gè)任務(wù) 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)鍵字的作用多線(xiàn)程主要圍繞可見(jiàn)性和原子性?xún)蓚€(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(xiàn)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) 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(xiàn)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
7、什么是線(xiàn)程安全(1)不可變
像String、Integer、Long這些,都是final類(lèi)型的類(lèi),任何一個(gè)線(xiàn)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(xiàn)程環(huán)境下使用
(2)絕對(duì)線(xiàn)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(xiàn)程安全的類(lèi),實(shí)際上絕大多數(shù)都不是線(xiàn)程安全的,不過(guò)絕對(duì)線(xiàn)程安全的類(lèi),Java中也有,比方說(shuō)CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet
(3)相對(duì)線(xiàn)程安全
相對(duì)線(xiàn)程安全也就是我們通常意義上所說(shuō)的線(xiàn)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(xiàn)程在遍歷某個(gè)Vector、有個(gè)線(xiàn)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(xiàn)程非安全
這個(gè)就沒(méi)什么好說(shuō)的了,ArrayList、LinkedList、HashMap等都是線(xiàn)程非安全的類(lèi)
8、Java中如何獲取到線(xiàn)程dump文件(1)獲取到線(xiàn)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(xiàn)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(lèi)提供了一個(gè)getStackTrace()方法也可以用于獲取線(xiàn)程堆棧。這是一個(gè)實(shí)例方法,因此此方法是和具體線(xiàn)程實(shí)例綁定的,每次獲取獲取到的是具體某個(gè)線(xiàn)程當(dāng)前運(yùn)行的堆棧,
9、一個(gè)線(xiàn)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(huà),這個(gè)線(xiàn)程就停止執(zhí)行了。另外重要的一點(diǎn)是:如果這個(gè)線(xiàn)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(xiàn)程之間共享數(shù)據(jù)通過(guò)在線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)程池避免頻繁地創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線(xiàn)程,達(dá)到線(xiàn)程對(duì)象的重用。另外,使用線(xiàn)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(xiàn)程是否持有對(duì)象監(jiān)視器Thread類(lèi)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(xiàn)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(xiàn)程”指的是當(dāng)前線(xiàn)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(lèi),這是二者的本質(zhì)區(qū)別。既然ReentrantLock是類(lèi),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(lèi)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)程A在寫(xiě)數(shù)據(jù)、線(xiàn)程B在讀數(shù)據(jù)造成的數(shù)據(jù)不一致,但這樣,如果線(xiàn)程C在讀數(shù)據(jù)、線(xiàn)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、在Java中Lock接口比synchronized塊的優(yōu)勢(shì)是什么?你需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)高效的緩存,它允許多個(gè)用戶(hù)讀,但只允許一個(gè)用戶(hù)寫(xiě),以此來(lái)保持它的完整性,你會(huì)怎樣去實(shí)現(xiàn)它?lock接口在多線(xiàn)程和并發(fā)編程中最大的優(yōu)勢(shì)是它們?yōu)樽x和寫(xiě)分別提供了鎖,它能滿(mǎn)足你寫(xiě)像ConcurrentHashMap這樣的高性能數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和有條件的阻塞。Java線(xiàn)程面試的問(wèn)題越來(lái)越會(huì)根據(jù)面試者的回答來(lái)提問(wèn)。我強(qiáng)烈建議在你去參加多線(xiàn)程的面試之前認(rèn)真讀一下Locks,因?yàn)楫?dāng)前其大量用于構(gòu)建電子交易終統(tǒng)的客戶(hù)端緩存和交易連接空間。
22、在java中wait和sleep方法的不同?通常會(huì)在電話(huà)面試中經(jīng)常被問(wèn)到的Java線(xiàn)程面試問(wèn)題。最大的不同是在等待時(shí)wait會(huì)釋放鎖,而sleep一直持有鎖。Wait通常被用于線(xiàn)程間交互,sleep通常被用于暫停執(zhí)行。
23、進(jìn)程和線(xiàn)程有什么區(qū)別?a.進(jìn)程是資源分配的基本單位,線(xiàn)程是cpu調(diào)度,或者說(shuō)是程序執(zhí)行的最小單位。在Mac、Windows NT等采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)中,進(jìn)程的功能發(fā)生了變化:它只是資源分配的單位,而不再是調(diào)度運(yùn)行的單位。在微內(nèi)核系統(tǒng)中,真正調(diào)度運(yùn)行的基本單位是線(xiàn)程。因此,實(shí)現(xiàn)并發(fā)功能的單位是線(xiàn)程。
b.進(jìn)程有獨(dú)立的地址空間,比如在linux下面啟動(dòng)一個(gè)新的進(jìn)程,系統(tǒng)必須分配給它獨(dú)立的地址空間,建立眾多的數(shù)據(jù)表來(lái)維護(hù)它的代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段,這是一種非常昂貴的多任務(wù)工作方式。而運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程中的線(xiàn)程,它們之間共享大部分?jǐn)?shù)據(jù),使用相同的地址空間,因此啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程,切換一個(gè)線(xiàn)程遠(yuǎn)比進(jìn)程操作要快,花費(fèi)也要小得多。當(dāng)然,線(xiàn)程是擁有自己的局部變量和堆棧(注意不是堆)的,比如在windows中用_beginthreadex創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程就會(huì)在調(diào)用CreateThread的同時(shí)申請(qǐng)一個(gè)專(zhuān)屬于線(xiàn)程的數(shù)據(jù)塊(_tiddata)。
c.線(xiàn)程之間的通信比較方便。統(tǒng)一進(jìn)程下的線(xiàn)程共享數(shù)據(jù)(比如全局變量,靜態(tài)變量),通過(guò)這些數(shù)據(jù)來(lái)通信不僅快捷而且方便,當(dāng)然如何處理好這些訪(fǎng)問(wèn)的同步與互斥正是編寫(xiě)多線(xiàn)程程序的難點(diǎn)。而進(jìn)程之間的通信只能通過(guò)進(jìn)程通信的方式進(jìn)行。
d.由b,可以輕易地得到結(jié)論:多進(jìn)程比多線(xiàn)程程序要健壯。一個(gè)線(xiàn)程死掉整個(gè)進(jìn)程就死掉了,但是在保護(hù)模式下,一個(gè)進(jìn)程死掉對(duì)另一個(gè)進(jìn)程沒(méi)有直接影響。
e.線(xiàn)程的執(zhí)行與進(jìn)程是有區(qū)別的。每個(gè)獨(dú)立的線(xiàn)程有有自己的一個(gè)程序入口,順序執(zhí)行序列和程序的出口,但是線(xiàn)程不能獨(dú)立執(zhí)行,必須依附與程序之中,由應(yīng)用程序提供多個(gè)線(xiàn)程的并發(fā)控制。
24、什么是線(xiàn)程安全?如果多線(xiàn)程的程序運(yùn)行結(jié)果是可預(yù)期的,而且與單線(xiàn)程的程序運(yùn)行結(jié)果一樣,那么說(shuō)明是“線(xiàn)程安全”的。
25、同步和異步有何異同,在什么情況下分別使用他們?如果數(shù)據(jù)將在線(xiàn)程間共享。例如正在寫(xiě)的數(shù)據(jù)以后可能被另一個(gè)線(xiàn)程讀到,或者正在讀的數(shù)據(jù)可能已經(jīng)被另一個(gè)線(xiàn)程寫(xiě)過(guò)了,那么這些數(shù)據(jù)就是共享數(shù)據(jù),必須進(jìn)行同步存取。
當(dāng)應(yīng)用程序在對(duì)象上調(diào)用了一個(gè)需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)執(zhí)行的方法,并且不希望讓程序等待方法的返回時(shí),就應(yīng)該使用異步編程,在很多情況下采用異步途徑往往更有效率。
26、當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)入一個(gè)對(duì)象的一個(gè)synchronized方法后,其它線(xiàn)程是否可進(jìn)入此對(duì)象的其它方法?不能,一個(gè)對(duì)象的一個(gè)synchronized方法只能由一個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)。
27、什么是線(xiàn)程?線(xiàn)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(guò)它進(jìn)行多處理器編程,你可以使用多線(xiàn)程對(duì)運(yùn)算密集型任務(wù)提速。比如,如果一個(gè)線(xiàn)程完成一個(gè)任務(wù)要100毫秒,那么用十個(gè)線(xiàn)程完成改任務(wù)只需10毫秒。Java在語(yǔ)言層面對(duì)多線(xiàn)程提供了卓越的支持,它也是一個(gè)很好的賣(mài)點(diǎn)。
30、Java中如何停止一個(gè)線(xiàn)程? Java提供了很豐富的API但沒(méi)有為停止線(xiàn)程提供API。JDK 1.0本來(lái)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(méi)有提供一個(gè)兼容且線(xiàn)程安全的方法來(lái)停止一個(gè)線(xiàn)程。當(dāng)run() 或者 call() 方法執(zhí)行完的時(shí)候線(xiàn)程會(huì)自動(dòng)結(jié)束,如果要手動(dòng)結(jié)束一個(gè)線(xiàn)程,你可以用volatile 布爾變量來(lái)退出run()方法的循環(huán)或者是取消任務(wù)來(lái)中斷線(xiàn)程
31、什么是ThreadLocal變量?ThreadLocal是Java里一種特殊的變量。每個(gè)線(xiàn)程都有一個(gè)ThreadLocal就是每個(gè)線(xiàn)程都擁有了自己獨(dú)立的一個(gè)變量,競(jìng)爭(zhēng)條件被徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價(jià)高昂的對(duì)象獲取線(xiàn)程安全的好方法,比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線(xiàn)程安全的,因?yàn)槟莻€(gè)類(lèi)創(chuàng)建代價(jià)高昂且每次調(diào)用都需要?jiǎng)?chuàng)建不同的實(shí)例所以不值得在局部范圍使用它,如果為每個(gè)線(xiàn)程提供一個(gè)自己獨(dú)有的變量拷貝,將大大提高效率。首先,通過(guò)復(fù)用減少了代價(jià)高昂的對(duì)象的創(chuàng)建個(gè)數(shù)。其次,你在沒(méi)有使用高代價(jià)的同步或者不變性的情況下獲得了線(xiàn)程安全。線(xiàn)程局部變量的另一個(gè)不錯(cuò)的例子是ThreadLocalRandom類(lèi),它在多線(xiàn)程環(huán)境中減少了創(chuàng)建代價(jià)高昂的Random對(duì)象的個(gè)數(shù)。
32、什么是FutureTask?在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個(gè)可以取消的異步運(yùn)算。它有啟動(dòng)和取消運(yùn)算、查詢(xún)運(yùn)算是否完成和取回運(yùn)算結(jié)果等方法。只有當(dāng)運(yùn)算完成的時(shí)候結(jié)果才能取回,如果運(yùn)算尚未完成get方法將會(huì)阻塞。一個(gè)FutureTask對(duì)象可以對(duì)調(diào)用了Callable和Runnable的對(duì)象進(jìn)行包裝,由于FutureTask也是調(diào)用了Runnable接口所以它可以提交給Executor來(lái)執(zhí)行。
33、Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的區(qū)別?interrupted() 和 isInterrupted()的主要區(qū)別是前者會(huì)將中斷狀態(tài)清除而后者不會(huì)。Java多線(xiàn)程的中斷機(jī)制是用內(nèi)部標(biāo)識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,調(diào)用Thread.interrupt()來(lái)中斷一個(gè)線(xiàn)程就會(huì)設(shè)置中斷標(biāo)識(shí)為true。當(dāng)中斷線(xiàn)程調(diào)用靜態(tài)方法Thread.interrupted()來(lái)檢查中斷狀態(tài)時(shí),中斷狀態(tài)會(huì)被清零。而非靜態(tài)方法isInterrupted()用來(lái)查詢(xún)其它線(xiàn)程的中斷狀態(tài)且不會(huì)改變中斷狀態(tài)標(biāo)識(shí)。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是任何拋出InterruptedException異常的方法都會(huì)將中斷狀態(tài)清零。無(wú)論如何,一個(gè)線(xiàn)程的中斷狀態(tài)有有可能被其它線(xiàn)程調(diào)用中斷來(lái)改變。
34、為什么wait和notify方法要在同步塊中調(diào)用?主要是因?yàn)镴ava API強(qiáng)制要求這樣做,如果你不這么做,你的代碼會(huì)拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個(gè)原因是為了避免wait和notify之間產(chǎn)生競(jìng)態(tài)條件。
35、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(xiàn)程和并發(fā)提供了合適的線(xiàn)程安全的集合,不過(guò)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(lái)用且在多線(xiàn)程并發(fā)的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致?tīng)?zhēng)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(xiàn)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。
36、Java中堆和棧有什么不同?為什么把這個(gè)問(wèn)題歸類(lèi)在多線(xiàn)程和并發(fā)面試題里?因?yàn)闂J且粔K和線(xiàn)程緊密相關(guān)的內(nèi)存區(qū)域。每個(gè)線(xiàn)程都有自己的棧內(nèi)存,用于存儲(chǔ)本地變量,方法參數(shù)和棧調(diào)用,一個(gè)線(xiàn)程中存儲(chǔ)的變量對(duì)其它線(xiàn)程是不可見(jiàn)的。而堆是所有線(xiàn)程共享的一片公用內(nèi)存區(qū)域。對(duì)象都在堆里創(chuàng)建,為了提升效率線(xiàn)程會(huì)從堆中弄一個(gè)緩存到自己的棧,如果多個(gè)線(xiàn)程使用該變量就可能引發(fā)問(wèn)題,這時(shí)volatile 變量就可以發(fā)揮作用了,它要求線(xiàn)程從主存中讀取變量的值。
37、什么是線(xiàn)程池? 為什么要使用它?創(chuàng)建線(xiàn)程要花費(fèi)昂貴的資源和時(shí)間,如果任務(wù)來(lái)了才創(chuàng)建線(xiàn)程那么響應(yīng)時(shí)間會(huì)變長(zhǎng),而且一個(gè)進(jìn)程能創(chuàng)建的線(xiàn)程數(shù)有限。為了避免這些問(wèn)題,在程序啟動(dòng)的時(shí)候就創(chuàng)建若干線(xiàn)程來(lái)響應(yīng)處理,它們被稱(chēng)為線(xiàn)程池,里面的線(xiàn)程叫工作線(xiàn)程。從JDK1.5開(kāi)始,Java API提供了Executor框架讓你可以創(chuàng)建不同的線(xiàn)程池。比如單線(xiàn)程池,每次處理一個(gè)任務(wù);數(shù)目固定的線(xiàn)程池或者是緩存線(xiàn)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(xiàn)程池)。
38、如何寫(xiě)代碼來(lái)解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題?在現(xiàn)實(shí)中你解決的許多線(xiàn)程問(wèn)題都屬于生產(chǎn)者消費(fèi)者模型,就是一個(gè)線(xiàn)程生產(chǎn)任務(wù)供其它線(xiàn)程進(jìn)行消費(fèi),你必須知道怎么進(jìn)行線(xiàn)程間通信來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。比較低級(jí)的辦法是用wait和notify來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,比較贊的辦法是用Semaphore 或者 BlockingQueue來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者消費(fèi)者模型。
39、如何避免死鎖?Java多線(xiàn)程中的死鎖 死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中,因爭(zhēng)奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象,若無(wú)外力作用,它們都將無(wú)法推進(jìn)下去。這是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,因?yàn)樗梨i會(huì)讓你的程序掛起無(wú)法完成任務(wù),死鎖的發(fā)生必須滿(mǎn)足以下四個(gè)條件:
互斥條件:一個(gè)資源每次只能被一個(gè)進(jìn)程使用。
請(qǐng)求與保持條件:一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí),對(duì)已獲得的資源保持不放。
不剝奪條件:進(jìn)程已獲得的資源,在末使用完之前,不能強(qiáng)行剝奪。
循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。
避免死鎖最簡(jiǎn)單的方法就是阻止循環(huán)等待條件,將系統(tǒng)中所有的資源設(shè)置標(biāo)志位、排序,規(guī)定所有的進(jìn)程申請(qǐng)資源必須以一定的順序(升序或降序)做操作來(lái)避免死鎖。
40、Java中活鎖和死鎖有什么區(qū)別?活鎖和死鎖類(lèi)似,不同之處在于處于活鎖的線(xiàn)程或進(jìn)程的狀態(tài)是不斷改變的,活鎖可以認(rèn)為是一種特殊的饑餓。一個(gè)現(xiàn)實(shí)的活鎖例子是兩個(gè)人在狹小的走廊碰到,兩個(gè)人都試著避讓對(duì)方好讓彼此通過(guò),但是因?yàn)楸茏尩姆较蚨家粯訉?dǎo)致最后誰(shuí)都不能通過(guò)走廊。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是,活鎖和死鎖的主要區(qū)別是前者進(jìn)程的狀態(tài)可以改變但是卻不能繼續(xù)執(zhí)行。
41、怎么檢測(cè)一個(gè)線(xiàn)程是否擁有鎖?在java.lang.Thread中有一個(gè)方法叫holdsLock(),它返回true如果當(dāng)且僅當(dāng)當(dāng)前線(xiàn)程擁有某個(gè)具體對(duì)象的鎖。
42、你如何在Java中獲取線(xiàn)程堆棧?對(duì)于不同的操作系統(tǒng),有多種方法來(lái)獲得Java進(jìn)程的線(xiàn)程堆棧。當(dāng)你獲取線(xiàn)程堆棧時(shí),JVM會(huì)把所有線(xiàn)程的狀態(tài)存到日志文件或者輸出到控制臺(tái)。在Windows你可以使用Ctrl + Break組合鍵來(lái)獲取線(xiàn)程堆棧,Linux下用kill -3命令。你也可以用jstack這個(gè)工具來(lái)獲取,它對(duì)線(xiàn)程id進(jìn)行操作,你可以用jps這個(gè)工具找到id。
43、JVM中哪個(gè)參數(shù)是用來(lái)控制線(xiàn)程的棧堆棧小的這個(gè)問(wèn)題很簡(jiǎn)單, -Xss參數(shù)用來(lái)控制線(xiàn)程的堆棧大小。你可以查看JVM配置列表來(lái)了解這個(gè)參數(shù)的更多信息。
44、Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同?Java在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間只能通過(guò)synchronized關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)互斥,它有一些缺點(diǎn)。比如你不能擴(kuò)展鎖之外的方法或者塊邊界,嘗試獲取鎖時(shí)不能中途取消等。Java 5 通過(guò)Lock接口提供了更復(fù)雜的控制來(lái)解決這些問(wèn)題。 ReentrantLock 類(lèi)實(shí)現(xiàn)了 Lock,它擁有與 synchronized 相同的并發(fā)性和內(nèi)存語(yǔ)義且它還具有可擴(kuò)展性。
45、Thread類(lèi)中的yield方法有什么作用?Yield方法可以暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線(xiàn)程對(duì)象,讓其它有相同優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程執(zhí)行。它是一個(gè)靜態(tài)方法而且只保證當(dāng)前線(xiàn)程放棄CPU占用而不能保證使其它線(xiàn)程一定能占用CPU,執(zhí)行yield()的線(xiàn)程有可能在進(jìn)入到暫停狀態(tài)后馬上又被執(zhí)行。
46、Java中ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么?ConcurrentHashMap把實(shí)際map劃分成若干部分來(lái)實(shí)現(xiàn)它的可擴(kuò)展性和線(xiàn)程安全。這種劃分是使用并發(fā)度獲得的,它是ConcurrentHashMap類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的一個(gè)可選參數(shù),默認(rèn)值為16,這樣在多線(xiàn)程情況下就能避免爭(zhēng)用。
47、Java中Semaphore是什么?Java中的Semaphore是一種新的同步類(lèi),它是一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)。從概念上講,從概念上講,信號(hào)量維護(hù)了一個(gè)許可集合。如有必要,在許可可用前會(huì)阻塞每一個(gè) acquire(),然后再獲取該許可。每個(gè) release()添加一個(gè)許可,從而可能釋放一個(gè)正在阻塞的獲取者。但是,不使用實(shí)際的許可對(duì)象,Semaphore只對(duì)可用許可的號(hào)碼進(jìn)行計(jì)數(shù),并采取相應(yīng)的行動(dòng)。信號(hào)量常常用于多線(xiàn)程的代碼中,比如數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。
48、如果你提交任務(wù)時(shí),線(xiàn)程池隊(duì)列已滿(mǎn)。會(huì)時(shí)發(fā)會(huì)生什么?許多程序員會(huì)認(rèn)為該任務(wù)會(huì)阻塞直到線(xiàn)程池隊(duì)列有空位。事實(shí)上如果一個(gè)任務(wù)不能被調(diào)度執(zhí)行那么ThreadPoolExecutor’s submit()方法將會(huì)拋出一個(gè)RejectedExecutionException異常。
49、Java線(xiàn)程池中submit() 和 execute()方法有什么區(qū)別?兩個(gè)方法都可以向線(xiàn)程池提交任務(wù),execute()方法的返回類(lèi)型是void,它定義在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有計(jì)算結(jié)果的Future對(duì)象,它定義在ExecutorService接口中,它擴(kuò)展了Executor接口,其它線(xiàn)程池類(lèi)像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法。
50、什么是阻塞式方法?阻塞式方法是指程序會(huì)一直等待該方法完成期間不做其他事情,ServerSocket的accept()方法就是一直等待客戶(hù)端連接。這里的阻塞是指調(diào)用結(jié)果返回之前,當(dāng)前線(xiàn)程會(huì)被掛起,直到得到結(jié)果之后才會(huì)返回。此外,還有異步和非阻塞式方法在任務(wù)完成前就返回。
51、Swing是線(xiàn)程安全的嗎? 為什么?Swing不是線(xiàn)程安全的,當(dāng)我們說(shuō)swing不是線(xiàn)程安全的常常提到它的組件,這些組件不能在多線(xiàn)程中進(jìn)行修改,所有對(duì)GUI組件的更新都要在A(yíng)WT線(xiàn)程中完成,而Swing提供了同步和異步兩種回調(diào)方法來(lái)進(jìn)行更新。
52、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(kāi)發(fā)者用來(lái)從當(dāng)前線(xiàn)程而不是事件派發(fā)線(xiàn)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(xiàn)程跟蹤,那么就調(diào)用invokeAndWait()方法請(qǐng)求事件派發(fā)線(xiàn)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。
53、 Swing API中那些方法是線(xiàn)程安全的?這個(gè)問(wèn)題又提到了swing和線(xiàn)程安全,雖然組件不是線(xiàn)程安全的但是有一些方法是可以被多線(xiàn)程安全調(diào)用的,比如repaint(), revalidate()。 JTextComponent的setText()方法和JTextArea的insert() 和 append() 方法也是線(xiàn)程安全的。
54、如何在Java中創(chuàng)建Immutable對(duì)象?Immutable對(duì)象可以在沒(méi)有同步的情況下共享,降低了對(duì)該對(duì)象進(jìn)行并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)的同步化開(kāi)銷(xiāo)??墒荍ava沒(méi)有@Immutable這個(gè)注解符,要?jiǎng)?chuàng)建不可變類(lèi),要實(shí)現(xiàn)下面幾個(gè)步驟:通過(guò)構(gòu)造方法初始化所有成員、對(duì)變量不要提供setter方法、將所有的成員聲明為私有的,這樣就不允許直接訪(fǎng)問(wèn)這些成員、在getter方法中,不要直接返回對(duì)象本身,而是克隆對(duì)象,并返回對(duì)象的拷貝。
55、Java中的ReadWriteLock是什么?讀寫(xiě)鎖是用來(lái)提升并發(fā)程序性能的鎖分離技術(shù)的成果。Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一個(gè)接口,一個(gè)ReadWriteLock維護(hù)一對(duì)關(guān)聯(lián)的鎖,一個(gè)用于只讀操作一個(gè)用于寫(xiě)。在沒(méi)有寫(xiě)線(xiàn)程的情況下一個(gè)讀鎖可能會(huì)同時(shí)被多個(gè)讀線(xiàn)程持有。寫(xiě)鎖是獨(dú)占的,你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)規(guī)則,它最多支持65535個(gè)寫(xiě)鎖和65535個(gè)讀鎖。
56、多線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)程醒來(lái)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。
57、volatile 變量和 atomic 變量有什么不同?volatile 變量和 atomic 變量看起來(lái)很像,但功能卻不一樣。Volatile變量可以確保先行關(guān)系,即寫(xiě)操作會(huì)發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前, 但它并不能保證原子性。例如用volatile修飾count變量那么 count++ 操作就不是原子性的。而AtomicInteger類(lèi)提供的atomic方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會(huì)原子性的進(jìn)行增量操作把當(dāng)前值加一,其它數(shù)據(jù)類(lèi)型和引用變量也可以進(jìn)行相似操作。
58、如果同步塊內(nèi)的線(xiàn)程拋出異常會(huì)發(fā)生什么?這個(gè)問(wèn)題坑了很多Java程序員,若你能想到鎖是否釋放這條線(xiàn)索來(lái)回答還有點(diǎn)希望答對(duì)。無(wú)論你的同步塊是正常還是異常退出的,里面的線(xiàn)程都會(huì)釋放鎖,所以對(duì)比鎖接口我更喜歡同步塊,因?yàn)樗挥梦一ㄙM(fèi)精力去釋放鎖,該功能可以在finally block里釋放鎖實(shí)現(xiàn)。
59、如何強(qiáng)制啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程?這個(gè)問(wèn)題就像是如何強(qiáng)制進(jìn)行Java垃圾回收,目前還沒(méi)有覺(jué)得方法,雖然你可以使用System.gc()來(lái)進(jìn)行垃圾回收,但是不保證能成功。在Java里面沒(méi)有辦法強(qiáng)制啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程,它是被線(xiàn)程調(diào)度器控制著且Java沒(méi)有公布相關(guān)的API。
60、Java中的fork join框架是什么?fork join框架是JDK7中出現(xiàn)的一款高效的工具,Java開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)它充分利用現(xiàn)代服務(wù)器上的多處理器。它是專(zhuān)門(mén)為了那些可以遞歸劃分成許多子模塊設(shè)計(jì)的,目的是將所有可用的處理能力用來(lái)提升程序的性能。fork join框架一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)是它使用了工作竊取算法,可以完成更多任務(wù)的工作線(xiàn)程可以從其它線(xiàn)程中竊取任務(wù)來(lái)執(zhí)行。
61、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(lèi)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。
62、如何創(chuàng)建守護(hù)線(xiàn)程?使用Thread類(lèi)的setDaemon(true)方法可以將線(xiàn)程設(shè)置為守護(hù)線(xiàn)程,需要注意的是,需要在調(diào)用start()方法前調(diào)用這個(gè)方法,否則會(huì)拋出IllegalThreadStateException異常。
63、什么是Java線(xiàn)程轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Thread Dump),如何得到它?線(xiàn)程轉(zhuǎn)儲(chǔ)是一個(gè)JVM活動(dòng)線(xiàn)程的列表,它對(duì)于分析系統(tǒng)瓶頸和死鎖非常有用。有很多方法可以獲取線(xiàn)程轉(zhuǎn)儲(chǔ)——使用Profiler,Kill -3命令,jstack工具等等。
64、什么是Java Timer類(lèi)?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(lèi),可以用于安排一個(gè)線(xiàn)程在未來(lái)的某個(gè)特定時(shí)間執(zhí)行。Timer類(lèi)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(lèi),我們需要去繼承這個(gè)類(lèi)來(lái)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。
