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  • 关于多线程的一些问题

    1.多线程在单核和多核CPU上的执行效率问题的讨论
    a1: 多线程在单cpu中其实也是顺序执行的,不过系统可以帮你切换那个执行而已,其实并没有快(反而慢)
    多个cpu的话就可以在两个cpu中同时执行了..............

    a2: 单核CPU上运行的多线程程序, 同一时间只能一个线程在跑, 系统帮你切换线程而已, 系统给每个线程分配时间片来执行, 每个时间片大概10ms左右, 看起来像是同时跑, 但实际上是每个线程跑一点点就换到其它线程继续跑

    效率不会有提高的
    切换线程反倒会增加开销

    a3: #3楼说的是对的。所以一般没有必要的话,尤其在单核CPU的时候,不推荐使用多线程。
    单核CPU时使用多线程,通常是有线程要处于等待状态。
    而对于普通的进度条更新类的,能够简单控制的(比如:在循环里面手动处理消息)就简单控制,一般不使用线程,这样可以提高程序的性能。并且避免掉不必要的线程同步问题。

    a4: 你试一下双核三线程,保准效率反而比双线程低!

    算法同样时,CPU占用率达到100%的最小线程数效率最高,如果是cpu占率率高的运算单核单线程,双核双线程,四核四线程是最适合的。

    但为什么有时候线程数超过CPU内核数会更快呢?原因是这种程序的单个线程运算量不足以占满CPU一个内核(比如存在大量IO操作,IO比较慢,是程序瓶颈)。

    a5: 多线程的用处在于,做某个耗时的操作时,需要等待返回结果,这时用多线程可以提高程序并发程度。如果一个不需要任何等待并且顺序执行能够完成的任务,用多线程简直是浪费。

    http://bbs.csdn.net/topics/320003381


    2.浅谈多核CPU、多线程与并行计算

    a1: CPU发展趋势

    核心数目依旧会越来越多,依据摩尔定律,由于单个核心性能提升有着严重的瓶颈问题,普通的桌面PC有望在2017年末2018年初达到24核心(或者16核32线程),我们如何来面对这突如其来的核心数目的增加?编程也要与时俱进。笔者斗胆预测,CPU各个核心之间的片内总线将会采用4路组相连:),因为全相连太过复杂,单总线又不够给力。而且应该是非对称多核处理器,可能其中会混杂几个DSP处理器或流处理器。

    a2: 线程越多越好吗?什么时候才有必要用多线程?

    线程必然不是越多越好,线程切换也是要开销的,当你增加一个线程的时候,增加的额外开销要小于该线程能够消除的阻塞时间,这才叫物有所值。

    Linux自从2.6内核开始,就会把不同的线程交给不同的核心去处理。Windows也从NT.4.0开始支持这一特性。

    什么时候该使用多线程呢?这要分四种情况讨论:

    a.多核CPU——计算密集型任务。此时要尽量使用多线程,可以提高任务执行效率,例如加密解密,数据压缩解压缩(视频、音频、普通数据),否则只能使一个核心满载,而其他核心闲置。

    b.单核CPU——计算密集型任务。此时的任务已经把CPU资源100%消耗了,就没必要也不可能使用多线程来提高计算效率了;相反,如果要做人机交互,最好还是要用多线程,避免用户没法对计算机进行操作。

    c.单核CPU——IO密集型任务,使用多线程还是为了人机交互方便,

    d.多核CPU——IO密集型任务,这就更不用说了,跟单核时候原因一样。

    4.程序员需要掌握的技巧/技术

    (1)减少串行化的代码用以提高效率。这是废话。

    (2)单一的共享数据分布化:把一个数据复制很多份,让不同线程可以同时访问。

    (3)负载均衡,分为静态的和动态的两种。具体的参见有关文献。

    http://www.linuxidc.com/Linux/2015-02/113734.htm


    3.请问:CPU的多核和应用程序的多线程的关系是怎么样的?
    a1: 多核儿就是系统同时可以运行多个线程,比如双核可以同时执行两个线程。单核儿只能一次执行一个线程。

    a2: 试了一个ping 从192.168.0.1 到192.169.0.255的程序
    用多线程做的,发现在单核的机器上和多核的机器运行性能有两倍左右的差异。

    a3: 多核对于用户,应该说对于程序员来说,是透明的,根本不用管它,当你是单核的编程就可以了,除非使用OpenMP进行编程,就用很多条条框框了,另外你上面的测试是不准确的,网络(主要是远程主机)会因为不同时候而有不同的响应速度,你应该在干净的本机同环境下进行测试.但是,对于多线程多核优于单核还是可以确定的. 总之,我们不用担心程序在单核或多核上会出现并发问题.

    a4: 多核指的是CPU有多个核心,多线程是程序有多个线程在同时执行。
    多核也要用多线程才能发挥优势。
    同样,多线程要在多核上才能真正有优势。
    这点来说,对程序员不是透明的。程序员可以控制程序/线程在哪个CPU(核)上运行。用户也可以控制程序在哪几个核上运行。所以多核,多线程对用户和程序员都不是透明的。程序员必须了解这方面的知识。才能让程序最大限度的发挥机器的性能。

    http://bbs.csdn.net/topics/120075600


    4.pthread
    php手册中关于pthread有关函数: http://php.net/manual/en/book.pthreads.php
    pthread扩展:http://pecl.php.net/package/pthreads

    http://www.baidu.com/s?wd=php%20pthread
    http://www.sogou.com/web?query=php%20pthread
    http://www.sogou.com/web?query=php%20pthread

    延伸阅读:
    http://www.baidu.com/s?wd=多线程程序%20单核cpu%20多核cpu
    http://www.sogou.com/web?query=多线程程序%20单核cpu%20多核cpu
    http://www.sogou.com/web?query=多线程程序%20单核cpu%20多核cpu
    [转]浅谈多核CPU、多线程与并行计算: http://www.cnblogs.com/lihaozy/archive/2013/03/13/2957520.html
    PHP使用Pthread实现的多线程操作实例: http://www.jb51.net/article/74849.htm
    php三种实现多线程类似的方法: http://www.jb51.net/article/74165.htm


    线程安全的对象


    基本的线程安全对象有Vector,HashTable,还有经过Collections.synchronizedCollection()方法包装的集合对象。Java并发包中提供的安全类型有ConcurentHashMap,ConcurentLinkedQueue,CopyOnWriteArrayList,还有BlockingQueue的实现类型。另外还有Java原子包中提供的AutormicInteger,AutormicLong等原子类型。

    经过Collections.synchronizedMap()包装的HashMap是一个线程安全对象,如Map m = Collections. synchronizedMap(new HashMap())。Collections.synchronizedMap()会生成一个名为SynchronizedMap的Map,它使用委托将自己所有Map相关的功能交给传入的HashMap实现,而自己主要负责保证线程安全。实际上就是将HashMap相关的操作方法加上了synchronized关键字以保证线程安全,在并发级别不高时可以使用。
    ConcurentHashMap
    ConcurentHashMap是Java并发包提供的并发HashMap,它专门为并发进行了性能优化,更加适合多线程的场合。其内部实现原理是:它实现了一个Segement数组,对于每一个数组元素来讲,都相当于一个HashTable。在同一个segement上操作时,会加锁进行互斥同步。而在不同的segement上操作时则是无锁的。它引入了“多段锁”的概念,将锁的粒度从整个对象上细化到了具体每个segement数组的元素上,以此达到提升并发性能的目的。
    ConcurentLinkedQueue
    高并发队列使用链表作为其数据结构。ConcurentLinkedQueue是高并发环境下性能最好的队列。其队列节点用Node表示,对Node进行操作时使用了CAS操作。因为没有使用锁而是单纯使用CAS操作来保证线程安全,因此大大增加了设计和实现的难度,但是带来的好处是性能得到飞速提升。
    CopyOnWriteArrayList
    在很多应用场景中,读操作可能远远大于写操作,对于这种场景,希望看到的是读操作尽可能快,写即使慢一些也没有太大关系。
    由于读操作根本不会修改原有的数据,因此对于每次读取都进行加锁是一种资源浪费。根据读写锁的思想,读锁和写锁之间确实也不冲突,但是读操作会受到写操作的阻碍,当写发生时,读就必须等待,否则可能读到不一致的数据。同理,读操作在进行时候写操作也必须等待。
    为了将性能发挥到极致,并发包中提供了CopyOnWriteArrayList类,对它来说,读取完全不用加锁,而且写入也不会阻塞读取操作,只有写入和写入之间需要进行同步等待。这样一来,读操作的性能就会大幅度提升。其实现是:在写入操作的时候进行一次自我复制,将修改的内容写入副本中,写完之后再将修改完的副本替换原来的数据,这样就可以保证写操作不会影响读了。
    BlockingQueue
    假设有两个线程A和B,在某种模式下两个线程间需要进行通信,即A线程能够通知B,但是又希望A不知道B的存在。这样将来重构或者升级时完全可以不修改A而直接把线程B升级为线程C,保证系统的平滑过渡。这种情形下就可以使用BlockingQueue来实现消息通信。BlockingQueue是一个接口,而不是一个具体的实现。其主要的实现类有ArrayBlockQueue和LinkedBlockigQueue。前者基于数组实现,后者基于链表实现。也正为如此,ArrayBlockingQueue更适合做有界队列,因为队列中可容纳的最大元素需要在队列创建时指定。而LinkedBlockingQueue适合做无界队列,或者那些边界值很大的队列,因为其内部元素可以动态增加,也不会因为初值容量很大而一下子消耗掉大量内存空间。
    BlockingQueue之所以适合作为数据共享的通道,其关键还在于Blocking上。Blocking是阻塞的意思,它让服务线程在队列为空时进行等待,当有新的消息进入队列后自动将线程唤醒。其实现阻塞的关键是:存入元素的put()方法和取元素的take()方法。put()方法将元素压入队列末尾,当队列满时就阻塞等待,知道队列中有空闲的位置。take()方法从队列中取出元素,当队列为空时就等待,知道队列中有可用元素。BlockingQueue使用非常普通,在生产者和消费者模型中,可以将其作为缓冲区来使用。
    SkipList
    在JDK的并发包中除了常用的哈希表外还实现了一种有趣的数据结构,那就是跳表。跳表是一种可以用来快速查找的数据结构,有点类似于平衡树。但有一个重要的区别,对平衡树的插入和删除往往可能导致平衡树进行一次全局的调整。对跳表的插入和删除只需要对整个数据结构的局部进行操作即可。这样带来的好处是,在高并发情况下,平衡树需要一个全局的锁来保证线程安全,而跳表值只需要局部锁即可,并发性能更好。
    跳表使用多层链表实现,最底层的链表维护了跳表内所有的元素,每上面一层都是下面一层的子集。跳表内所有链表的元素都是排序的,查找时可以从顶级链表开始找,查找效率是O(logN)。
    可以使用跳表实现Map,如ConcurentSkipListMap。用跳表实现的Map里所有的元素都是排序的,对跳表进行遍历时会得到一个有序的结果。跳表的节点用Node实现,对Node的所有操作均使用CAS方法。
    原子类型
    原子类型为Java的atomic包中提供的线程安全类,主要有AtomicInteger,AtomicLong,AtomicBoolean和AtomicReference等。这些类型的实现里面用到了CAS操作,通过非阻塞同步的方式实现了线程安全。具体实现可以去阅读源码。在jdk1.8中有个类型LongAdder可以替换AtomicInteger,因为与AtomicInteger相比,在并发量小时两者性能接近,并发量大时效率大大提高。



    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。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。
    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。
    3) 如何在Java中实现线程?

    在语言层面有两种方式。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。
    4) 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,问题是,那个方法更好呢?什么情况下使 用它?这个问题很容易回答,如果你知道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。
    6) 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。
    7) 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。
    8) Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同?

    CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用来让一组线程等待其它线程。与 CyclicBarrier 不同的是,CountdownLatch 不能重新使用。
    9) 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。这个关系定义了一些规则让程序员在并发编程时思路更清晰。比如,先行发生关系确保 了:

        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

    我强烈建议大家阅读《Java并发编程实践》第十六章来加深对Java内存模型的理解。
    10) 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。
    11) 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。
    12) Java中什么是竞态条件? 举个例子说明。

    竞态条件会导致程序在并发情况下出现一些bugs。多线程对一些资源的竞争的时候就会产生竞态条件,如果首先要执行的程序竞争失败排到后面执行了, 那么整个程序就会出现一些不确定的bugs。这种bugs很难发现而且会重复出现,因为线程间的随机竞争。
    13) 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。JDK 1.0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Java API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。
    14) 一个线程运行时发生异常会怎样?

    这是我在一次面试中遇到的一个很刁钻的Java面试题, 简单的说,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。
    15) 如何在两个线程间共享数据?

    你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。这篇教程《Java线程间通信》(涉及到在两个线程间共享对象)用wait和notify方法实现了生产者消费者模型。
    16) Java中notify 和 notifyAll有什么区别?

    这又是一个刁钻的问题,因为多线程可以等待单监控锁,Java API 的设计人员提供了一些方法当等待条件改变的时候通知它们,但是这些方法没有完全实现。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。
    17) 为什么wait, notify 和 notifyAll这些方法不在thread类里面?

    这是个设计相关的问题,它考察的是面试者对现有系统和一些普遍存在但看起来不合理的事物的看法。回答这些问题的时候,你要说明为什么把这些方法放在 Object类里是有意义的,还有不把它放在Thread类里的原因。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。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。
    18) 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。
    19) 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。
    20) 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有可能被其它线程调用中断来改变。
    21) 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。
    22) 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,你可以在Eclipse中创建模板调用wait和notify试一试。如果你想了解更多关于这个问题的内容,我推荐你阅读《Effective Java》这本书中的线程和同步章节。
    23) Java中的同步集合与并发集合有什么区别?

    同步集合与并发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全的集合,不过并发集合的可扩展性更高。在Java1.5之前程序员们只有同步集合来用且在 多线程并发的时候会导致争用,阻碍了系统的扩展性。Java5介绍了并发集合像ConcurrentHashMap,不仅提供线程安全还用锁分离和内部分 区等现代技术提高了可扩展性。
    24) 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。
    25) 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(一个适合很多生存期短 的任务的程序的可扩展线程池)。
    26) 如何写代码来解决生产者消费者问题?

    在现实中你解决的许多线程问题都属于生产者消费者模型,就是一个线程生产任务供其它线程进行消费,你必须知道怎么进行线程间通信来解决这个问题。比 较低级的办法是用wait和notify来解决这个问题,比较赞的办法是用Semaphore 或者 BlockingQueue来实现生产者消费者模型,这篇教程有实现它。
    27) 如何避免死锁?


    Java多线程中的死锁
    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。
    28) Java中活锁和死锁有什么区别?

    这是上题的扩展,活锁和死锁类似,不同之处在于处于活锁的线程或进程的状态是不断改变的,活锁可以认为是一种特殊的饥饿。一个现实的活锁例子是两个 人在狭小的走廊碰到,两个人都试着避让对方好让彼此通过,但是因为避让的方向都一样导致最后谁都不能通过走廊。简单的说就是,活锁和死锁的主要区别是前者 进程的状态可以改变但是却不能继续执行。
    29) 怎么检测一个线程是否拥有锁?

    我一直不知道我们竟然可以检测一个线程是否拥有锁,直到我参加了一次电话面试。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。
    30) 你如何在Java中获取线程堆栈?

    对于不同的操作系统,有多种方法来获得Java进程的线程堆栈。当你获取线程堆栈时,JVM会把所有线程的状态存到日志文件或者输出到控制台。在 Windows你可以使用Ctrl + Break组合键来获取线程堆栈,Linux下用kill -3命令。你也可以用jstack这个工具来获取,它对线程id进行操作,你可以用jps这个工具找到id。
    31) JVM中哪个参数是用来控制线程的栈堆栈小的

    这个问题很简单, -Xss参数用来控制线程的堆栈大小。
    32) 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。Java 5 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。
    33) 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。
    34) 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。
    35) Java中ConcurrentHashMap的并发度是什么?

    ConcurrentHashMap把实际map划分成若干部分来实现它的可扩展性和线程安全。这种划分是使用并发度获得的,它是 ConcurrentHashMap类构造函数的一个可选参数,默认值为16,这样在多线程情况下就能避免争用。
    36) Java中Semaphore是什么?

    Java中的Semaphore是一种新的同步类,它是一个计数信号。从概念上讲,从概念上讲,信号量维护了一个许可集合。如有必要,在许可可用前 会阻塞每一个 acquire(),然后再获取该许可。每个 release()添加一个许可,从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是,不使用实际的许可对象,Semaphore只对可用许可的号码进行计数,并采 取相应的行动。信号量常常用于多线程的代码中,比如数据库连接池。
    37)如果你提交任务时,线程池队列已满。会时发会生什么?

    这个问题问得很狡猾,许多程序员会认为该任务会阻塞直到线程池队列有空位。事实上如果一个任务不能被调度执行那么ThreadPoolExecutor’s submit()方法将会抛出一个RejectedExecutionException异常。
    38) Java线程池中submit() 和 execute()方法有什么区别?

    两个方法都可以向线程池提交任务,execute()方法的返回类型是void,它定义在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有计算结果的Future对象,它定义在ExecutorService接口中,它扩展了Executor接口,其它线 程池类像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有这些方法。
    39) 什么是阻塞式方法?

    阻塞式方法是指程序会一直等待该方法完成期间不做其他事情,ServerSocket的accept()方法就是一直等待客户端连接。这里的阻塞是 指调用结果返回之前,当前线程会被挂起,直到得到结果之后才会返回。此外,还有异步和非阻塞式方法在任务完成前就返回。
    40) Swing是线程安全的吗? 为什么?

    你可以很肯定的给出回答,Swing不是线程安全的,但是你应该解释这么回答的原因即便面试官没有问你为什么。当我们说swing不是线程安全的常 常提到它的组件,这些组件不能在多线程中进行修改,所有对GUI组件的更新都要在AWT线程中完成,而Swing提供了同步和异步两种回调方法来进行更 新。
    41) Java中invokeAndWait 和 invokeLater有什么区别?

    这两个方法是Swing API 提供给Java开发者用来从当前线程而不是事件派发线程更新GUI组件用的。InvokeAndWait()同步更新GUI组件,比如一个进度条,一旦进 度更新了,进度条也要做出相应改变。如果进度被多个线程跟踪,那么就调用invokeAndWait()方法请求事件派发线程对组件进行相应更新。而 invokeLater()方法是异步调用更新组件的。
    42) Swing API中那些方法是线程安全的?

    这个问题又提到了swing和线程安全,虽然组件不是线程安全的但是有一些方法是可以被多线程安全调用的,比如repaint(), revalidate()。 JTextComponent的setText()方法和JTextArea的insert() 和 append() 方法也是线程安全的。
    43) 如何在Java中创建Immutable对象?

    这个问题看起来和多线程没什么关系, 但不变性有助于简化已经很复杂的并发程序。Immutable对象可以在没有同步的情况下共享,降低了对该对象进行并发访问时的同步化开销。可是Java 没有@Immutable这个注解符,要创建不可变类,要实现下面几个步骤:通过构造方法初始化所有成员、对变量不要提供setter方法、将所有的成员 声明为私有的,这样就不允许直接访问这些成员、在getter方法中,不要直接返回对象本身,而是克隆对象,并返回对象的拷贝。我的文章how to make an object Immutable in Java有详细的教程,看完你可以充满自信。
    44) Java中的ReadWriteLock是什么?

    一般而言,读写锁是用来提升并发程序性能的锁分离技术的成果。Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一个接口,一个ReadWriteLock维护一对关联的锁,一个用于只读操作一个用于写。在没有写线程的情况下一个读锁可能会同时被多个读线程 持有。写锁是独占的,你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock来实现这个规则,它最多支持65535个写锁和65535个读 锁。
    45) 多线程中的忙循环是什么?

    忙循环就是程序员用循环让一个线程等待,不像传统方法wait(), sleep() 或 yield() 它们都放弃了CPU控制,而忙循环不会放弃CPU,它就是在运行一个空循环。这么做的目的是为了保留CPU缓存,在多核系统中,一个等待线程醒来的时候可 能会在另一个内核运行,这样会重建缓存。为了避免重建缓存和减少等待重建的时间就可以使用它了。
    46)volatile 变量和 atomic 变量有什么不同?

    这是个有趣的问题。首先,volatile 变量和 atomic 变量看起来很像,但功能却不一样。Volatile变量可以确保先行关系,即写操作会发生在后续的读操作之前, 但它并不能保证原子性。例如用volatile修饰count变量那么 count++ 操作就不是原子性的。而AtomicInteger类提供的atomic方法可以让这种操作具有原子性如getAndIncrement()方法会原子性 的进行增量操作把当前值加一,其它数据类型和引用变量也可以进行相似操作。
    47) 如果同步块内的线程抛出异常会发生什么?

    这个问题坑了很多Java程序员,若你能想到锁是否释放这条线索来回答还有点希望答对。无论你的同步块是正常还是异常退出的,里面的线程都会释放锁,所以对比锁接口我更喜欢同步块,因为它不用我花费精力去释放锁,该功能可以在finally block里释放锁实现。
    48) 单例模式的双检锁是什么?

    这个问题在Java面试中经常被问到,但是面试官对回答此问题的满意度仅为50%。一半的人写不出双检锁还有一半的人说不出它的隐患和 Java1.5是如何对它修正的。它其实是一个用来创建线程安全的单例的老方法,当单例实例第一次被创建时它试图用单个锁进行性能优化,但是由于太过于复 杂在JDK1.4中它是失败的,我个人也不喜欢它。无论如何,即便你也不喜欢它但是还是要了解一下,因为它经常被问到。
    49) 如何在Java中创建线程安全的Singleton?

    这是上面那个问题的后续,如果你不喜欢双检锁而面试官问了创建Singleton类的替代方法,你可以利用JVM的类加载和静态变量初始化特征来创建Singleton实例,或者是利用枚举类型来创建Singleton,我很喜欢用这种方法。
    50) 写出3条你遵循的多线程最佳实践

    这种问题我最喜欢了,我相信你在写并发代码来提升性能的时候也会遵循某些最佳实践。以下三条最佳实践我觉得大多数Java程序员都应该遵循:

        给你的线程起个有意义的名字。
        这样可以方便找bug或追踪。OrderProcessor, QuoteProcessor or TradeProcessor 这种名字比 Thread-1. Thread-2 and Thread-3 好多了,给线程起一个和它要完成的任务相关的名字,所有的主要框架甚至JDK都遵循这个最佳实践。

        避免锁定和缩小同步的范围
        锁花费的代价高昂且上下文切换更耗费时间空间,试试最低限度的使用同步和锁,缩小临界区。因此相对于同步方法我更喜欢同步块,它给我拥有对锁的绝对控制权。

        多用同步类少用wait 和 notify
        首先,CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 和 Exchanger 这些同步类简化了编码操作,而用wait和notify很难实现对复杂控制流的控制。其次,这些类是由最好的企业编写和维护在后续的JDK中它们还会不断 优化和完善,使用这些更高等级的同步工具你的程序可以不费吹灰之力获得优化。

        多用并发集合少用同步集合
        这是另外一个容易遵循且受益巨大的最佳实践,并发集合比同步集合的可扩展性更好,所以在并发编程时使用并发集合效果更好。如果下一次你需要用到map,你应该首先想到用ConcurrentHashMap。

    51) 如何强制启动一个线程?

    这个问题就像是如何强制进行Java垃圾回收,目前还没有觉得方法,虽然你可以使用System.gc()来进行垃圾回收,但是不保证能成功。在Java里面没有办法强制启动一个线程,它是被线程调度器控制着且Java没有公布相关的API。
    52) Java中的fork join框架是什么?

    fork join框架是JDK7中出现的一款高效的工具,Java开发人员可以通过它充分利用现代服务器上的多处理器。它是专门为了那些可以递归划分成许多子模块 设计的,目的是将所有可用的处理能力用来提升程序的性能。fork join框架一个巨大的优势是它使用了工作窃取算法,可以完成更多任务的工作线程可以从其它线程中窃取任务来执行。
    53) 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。

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