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  • Java多线程面试题

    ##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。Java在语言层面对多线程提供了卓越的支持,它也是一个很好的卖点。

    ##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。

    ##如何在Java中实现线程? 在语言层面有三种方式。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。第三种实现Callable<>接口并重写call方法。

    ##用Runnable还是Thread? 这个问题是上题的后续,大家都知道我们可以通过继承Thread类或者调用Runnable接口来实现线程,Java不支持类的多重继承,但允许你调用多个接口。所以如果你要继承其他类,当然是调用Runnable接口好了。Runnable是可以共享数据的,多个Thread可以同时加载一个Runnable,当各自Thread获得CPU时间片的时候开始运行Runnable,Runnable里面的资源是被共享的

    ##线程Thread的5状态? 1、创建:执行new方法创建对象,即进入创建状态。

    2、就绪:创建对象后,执行start方法,即被加入线程队列中等待获取CPU资源,这个时候即为就绪状态。

    3、运行:CPU腾出时间片,该thread获取了CPU资源开始运行run方法中的代码,即进入了运行状态。

    4、阻塞:如果执行了sleep方法,或者调用了thread的wait/join方法,即意味着放弃CPU资源而进入阻塞状态,进入就绪状态。

    5、停止:执行完毕run方法和调用stop方法,后者不推荐使用。可以通过thread.para为false即可以将run提前运行完毕。

    ##线程分类? 1、用户线程,比如主线程,连接网络的线程。

    2、守护线程,运行在后台,为用户线程服务Thread.setDeamon,必须在start方法前调用。守护线程里面不能做一写IO读写的操作。因为当用户线程都结束后,守护线程也会随JVM一起被销毁,如果这个时候守护线程里面还有IO未完成的操作,就会崩溃。

    ##Thread类中的start()和run()方法有什么区别? start()方法被用来启动新创建的线程,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。

    ##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。

    ##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。保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性,即一个线程修改了某个变量的值,这新值对其他线程来说是立即可见的。

    ##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。

    ##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。

    ##为什么wait, notify 和 notifyAll这些方法不在thread类里面? 一个很明显的原因是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。

    ##什么是ThreadLocal变量? 1、ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据数据因并发产生不一致问题。ThreadLocal为每个线程的中并发访问的数据提供一个副本,通过访问副本来运行业务,这样的结果是耗费了内存,但大大减少了线程同步所带来性能消耗,也减少了线程并发控制的复杂度。

    2、ThreadLocal不能使用原子类型,只能使用Object类型。ThreadLocal的使用比synchronized要简单得多。

    3、ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。synchronized是利用锁的机制,使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本,使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象,这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反,它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。

    ##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。

    ##Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的区别? interrupted()和isInterrupted()的主要区别是前者会将中断状态清除而后者不会。Java多线程的中断机制是用内部标识来实现的,调用Thread.interrupt()来中断一个线程就会设置中断标识为true。当中断线程调用静态方法Thread.interrupted()来 检查中断状态时,中断状态会被清零。而非静态方法isInterrupted()用来查询其它线程的中断状态且不会改变中断状态标识。简单的说就是任何抛出InterruptedException异常的方法都会将中断状态清零。无论如何,一个线程的中断状态有可能被其它线程调用中断来改变。

    ##为什么wait和notify方法要在同步块中调用? 主要是因为Java API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。

    ##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。

    ##Java中堆和栈有什么不同? 每个线程都有自己的栈内存,用于存储本地变量,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。

    ##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,Java API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。

    ##什么是死锁? 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:

    1、互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。

    2、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。

    3、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。

    4、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。

    ##Java多线程中调用wait()和sleep()方法有什么不同? Java程序中wait和sleep都会造成某种形式的暂停,它们可以满足不同的需要。wait()方法用于线程间通信,如果等待条件为真且其它线程被唤醒时它会释放锁,而sleep()方法仅仅释放CPU资源或者让当前线程停止执行一段时间,但不会释放锁。

    ##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()的线程有可能在进入到暂停状态后马上又被执行。

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