筆者能力有限,總結(jié)有誤的地方,請讀者協(xié)作更正。
1.什么是線程?
線程是操作系統(tǒng)中運算調(diào)度的最小單位,包含在進程中; 使用多線程在處理密集任務(wù)的時候可以提速。Java語言對多線程提供了很好的支持。
2.線程和進程的區(qū)別?
一個進程可以有很多線程,每條線程執(zhí)行不同的任務(wù)。 不同進程有不同的內(nèi)存空間,所有的線程共享一塊內(nèi)存空間。 每個線程都有單獨的棧內(nèi)存用來存儲本地數(shù)據(jù)。
3 .線程的實現(xiàn)方式?
繼承Thread類,實現(xiàn)Runnable接口;
Java繼承的單根性,實現(xiàn)Runnable接口,重寫run()方法實現(xiàn)線程。
4.Start和Run的區(qū)別?
Start啟動新創(chuàng)建的線程,start內(nèi)部調(diào)用run方法;
直接調(diào)用run方法,只會在原來的線程中調(diào)用,沒有新的線程啟動,start方法會啟動新線程。
5. Runable和Callable有什么不同?
Runnable從jdk1.0就開始有的,Callable是jdk1.5增加的; Callable的call()方法可以有返回值和拋出異常,Runnable的run()方法沒有這些功能; Callable還可以返回裝載有計算結(jié)果的Future對象。
6. Java的內(nèi)存模型?
Java的內(nèi)存模型規(guī)定和指引了java程序在不同的內(nèi)存架構(gòu),CPU和操作系統(tǒng)之間有確定性的行為; 它們在多線程的情況下尤其重要,內(nèi)存模型為多線程之間的可見性提供了保證;
內(nèi)存模型中有一塊共享的內(nèi)存空間——主內(nèi)存,持有所有線程的共享變量,各個線程的的本地內(nèi)存持有的僅是共享變量的副本;
當(dāng)線程A發(fā)生變化的時候,將副本信息刷新到主內(nèi)存中;線程B在主內(nèi)存中讀取線程A改變的信息。
7. volatile變量是什么?
在并發(fā)編程中缺少同步的情況下,多線程對成員變量的操作是透明的,其它線程可見; vlatile可以保證下一個讀取操作會在前一個寫操作之后發(fā)生,只有成員變量才能使用它。
8. 什么是線程安全?Vector是一個線程安全類么?
多線程情況下,同時執(zhí)行一段代碼,運行結(jié)果和單線程保持一致,就是線程安全;
Vector是用同步方法來實現(xiàn)線程安全的;ArrayList不是線程安全的;
9. Java中的競態(tài)條件?例子
多線程對一些資源的競爭,首先要執(zhí)行的程序競爭失敗重新排隊,導(dǎo)致整個流程沒有按照預(yù)期的順序處理,出現(xiàn)一些不確定的,很難發(fā)現(xiàn)的bug,這種情況是競態(tài)條件; 例如:無序處理
10. Java中如何停止一個線程?
沒有停止線程的API; JDK1.0提供,stop(),suspend(),resume()等控制線程的方法,已經(jīng)被被棄用,太暴力; 當(dāng)run()或者call()方法執(zhí)行完之后線程會自動結(jié)束; 手動結(jié)束,可以調(diào)用interrupt()來中斷線程,有一個中斷標(biāo)志。
11. 一個線程發(fā)生異常時會怎樣?
沒有捕獲線程會停止執(zhí)行,拋異常UncaughtExceptionHandler; JVM內(nèi)部提供了Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程是否設(shè)置異常處理。
12. 如何實現(xiàn)兩個線程之間共享數(shù)據(jù)?
可以通過共享對象來實現(xiàn);
13.Notify和NotifyAll的區(qū)別?
Notify()喚醒單個線程; notifyAll()喚醒所有的線程,讓他們爭奪鎖。
14. 為什么wait,notify、notifyall這些方法不在thread類里面?
這些方法防放在Object類里面; 因為java提供的鎖是對象級的鎖,而不是線程級的鎖,每個對象都有鎖,通過線程獲得; 定義在Thread里面,不符合對象鎖的設(shè)計。
15. 什么是ThreadLocal變量?
本地線程變量; 讓每一個線程都有ThredLocal,競態(tài)條件就被消除;
對于頻繁創(chuàng)建對象的線程,使用它可以減少對象的創(chuàng)建個數(shù),在線程本地內(nèi)存中持有變量副本,不用每次都創(chuàng)建;
例如:使用ThreadLocal可以讓SimpleDateFormat變成線程安全的;
16. Interrupted和isInterrupted方法的區(qū)別?
前者會將中斷狀態(tài)清除,后者不會; Java多線程中的中斷機制是用內(nèi)部標(biāo)識來實現(xiàn)的,調(diào)用interrupt來中斷一個線程會設(shè)置一個中斷標(biāo)志true,查詢中斷狀態(tài)的時候,標(biāo)志會被清除; 后者用來查詢中斷狀態(tài)不會改變中斷狀態(tài)標(biāo)志; 前者是靜態(tài)的,后者是非靜態(tài)的;
17. 為什么wait和notify方法要在同步代碼塊中調(diào)用?
強制要求的,不這樣做會拋異常IllegalMonitorStateException; 避免二者之間產(chǎn)生競態(tài)條件;
18. Java中的同步集合與并發(fā)集合的區(qū)別?
同步集合與并發(fā)集合都為對線程提供了合適的線程安全的集合,并發(fā)集合擴展性更高;
Java5之前,只有同步集合,且在多線程并發(fā)的時候會導(dǎo)致爭搶,阻礙看程序的擴展性;
Java5之后,出現(xiàn)并發(fā)集合,例如ConcurrentHashMap,不僅提供線程安全,還用鎖分離和內(nèi)部分區(qū)等,擴展性更好。
19. Java中堆和棧有什么不同?
棧是一塊和線程緊密相關(guān)的內(nèi)存區(qū)域,每個線程都有自己的棧內(nèi)存,用于存儲本地變量,方法參數(shù)和棧調(diào)用,一個棧中存儲的變量對其它線程不可見;
堆是所有線程共享的一片公共內(nèi)存區(qū)域,對象都在堆中創(chuàng)建; 為了提升效率,線程會從堆中弄一個緩存到自己的棧;
在多線程情況下,從公共內(nèi)存中讀取變量存在線程不安全問題,使用volatile變量可以保證線程安全。
20. 什么是線程池?為什么要使用它?
創(chuàng)建若干數(shù)量的線程來等待響應(yīng)處理,就叫線程池,線程池里面的線程叫工作線程; Java API提供了Execution框架可以創(chuàng)建不同的線程池;
Why? 創(chuàng)建線程需要花費昂貴的資源和時間,任務(wù)來了,在創(chuàng)建的話,響應(yīng)時間就會變長,影響效率;
可以創(chuàng)建單線程池,每次處理一個任務(wù);
可以創(chuàng)建固定數(shù)量的線程池,或者可擴展的線程池來處理 多任務(wù);
比喻:線程池比喻 公交場
21. 如何解決生產(chǎn)者消費者問題?
一個線程生產(chǎn)任務(wù),提供給其它線程進行消費 ,這就是屬于生產(chǎn)者消費者模型;
生產(chǎn)者消費者問題,可以通過線程之間的通訊來解決,java API提供了wait和notify方法來解決這個問題; 更好的方法是Semaphore或者BlockingQueue來實現(xiàn)生產(chǎn)者消費者模型。
22. 如何避免死鎖?
死鎖是兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行的時候,爭奪資源造成相互等待,程序卡死的一種現(xiàn)象;
死鎖的發(fā)生存在下面四個條件:
互斥條件,一個資源每次只能被一個進程調(diào)用;
請求與保持條件,一個進程獲得資源阻塞時,對已經(jīng)獲得的資源保持不放;
不剝奪條件,進程已經(jīng)獲得資源,在未使用完成之前,不強行剝奪;
循環(huán)等待條件,進程之間頭尾相接等待資源釋放;
避免死鎖就是阻止循環(huán)等待條件,將系統(tǒng)中的所有資源設(shè)置標(biāo)志位,排序,規(guī)定所有的進程在申請資源的時候按順序執(zhí)行(升序或降序);
23. Java中活鎖和死鎖的區(qū)別?
活鎖,就是進程的狀態(tài)可以改變,但是不能夠執(zhí)行; 例如,走廊里兩個人相遇,一個讓一個,一直讓不開的現(xiàn)象。
死鎖,就是進程的狀態(tài)不能改變,也不能夠執(zhí)行; 例如,走廊里兩個人相遇,堵在那兒不動的現(xiàn)象。
24. 怎樣檢查一個線程是否擁有鎖?
Java.lang.Thread中有一個方法holdsLock(),返回true,當(dāng)前線程持有鎖;
25. Java中synchronized和RentrantLock有什么不同?
它們都是鎖;
使用synchronized關(guān)鍵字作為鎖來實現(xiàn)互斥,它可以鎖方法,鎖語句塊,鎖對象,但是不能夠擴展鎖之外的方法或者邊界,嘗試獲取鎖時候中途不能取消等;
Java5之后的lock接口提供了更為復(fù)雜的控制來解決并發(fā)問題; RentrantLock類實現(xiàn)了Lock,它擁有synchronized相同的并發(fā)性和內(nèi)存語義且擴展性更好。
26. 有3個線程,怎樣保證他們按照順序執(zhí)行?
有很多種方法; 可以使用join()方法在一個線程中啟動另一個線程,
比如:A,B,C三個線程;將A join到b中,b join到c中,先啟動C線程,按照c-b-a的順序執(zhí)行;
27. Thread類中的yield方法有什么作用?
可以暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對象,讓優(yōu)先級高的先執(zhí)行;
它是一個靜態(tài)方法,保證當(dāng)前線程放棄CPU占用,而不保證優(yōu)先級高的就一定執(zhí)行,有可能線程剛暫停又立馬恢復(fù);
28. Java中的ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么?
ConcurrentHashMap把實際的map劃分為若干部分來實現(xiàn)它的可擴展性和線程安全;
這種劃分是使用并發(fā)度獲得的,它是ConcurrentHashMap類構(gòu)造函數(shù)的一個構(gòu)造參數(shù),默認值是16,這樣能在多線程情況下避免爭用。
29. 如果你提交任務(wù)時候,線程池已經(jīng)滿,會發(fā)生什么?
會拋異常RejectedExecutionException;因為在非擴展線程池的情況下該線程任務(wù)不能夠被調(diào)度。 **
兩個方法都可以向線程池提交任務(wù);
execute方法的返回值類型是void,定義在Execotor接口中;
Submit方法返回持有計算結(jié)果的future對象,它定義在ExecutorService接口中,它擴展了Exector接口;
其它的線程池類ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法;
31. 什么是阻塞式方法?
指程序會等待該方法完成,期間不會做其它的事情; ServerSocket類的accept方法就是阻塞式方法,會一直等待客戶端連接;
阻塞指的是線程在調(diào)用結(jié)果返回之前,當(dāng)前線程會被掛起,直到得到結(jié)果之后才會返回;
32. Java中的ReadWriteLock是什么?
讀寫鎖,用來提升并發(fā)程序性能; Java5 新增的接口,一個讀寫鎖維護一對關(guān)聯(lián)的鎖,一個用于讀操作,一個用于寫操作;
讀鎖是共享的,寫鎖是獨占的。
33. 多線程中的忙循環(huán)是什么?
忙循環(huán)就是開發(fā)者用空循環(huán)讓一個線程等待,一直持有CPU的控制;
不像wait(),sleep(),yield()等方法,放棄了CPU的控制;
好處是保留CPU緩存,減少線程等待,避免重建緩存。
34. 如果同步塊內(nèi)的線程拋出異常會發(fā)生什么?
線程會釋放鎖;
35. 單例模式的雙檢鎖是什么 ?
它是用來創(chuàng)建線程安全的,寫單例模式的老方法;
當(dāng)單例實例第一次被創(chuàng)建時候它試圖用單個鎖進行性能優(yōu)化,但是由于太過復(fù)雜幾乎沒人用。
36. 如何在java中創(chuàng)建線程安全的singleton?
雙檢索實現(xiàn)單例;
也可以通過JVM的類加載和靜態(tài)變量初始化特征來創(chuàng)建單例;
或者利用枚舉實現(xiàn);
以上三種都是線程安全的可用的; **
1)給線程起一個有意義的名字 方便找bug或追蹤線程執(zhí)行;
2)避免鎖定和縮小同步范圍 鎖花費的代價高昂,且上下文切換更耗費時間和空間,最低限度的使用同步鎖,縮小臨界區(qū),有利于提升性能。
3)多用同步類,少用wait和notify CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 和 Exchanger?等這些同步類簡化了編碼操作; 而wait和notify很難實現(xiàn)相對復(fù)雜控制流控制; 使用高級的同步工具有利于優(yōu)化線程;
4)多用并發(fā)集合少用同步集合 并發(fā)集合比同步集合擴展性好
38. 如何強制啟動一個線程?
線程是被線程 調(diào)度器控制的,java中沒有提供響應(yīng)的API。
39. Java多線程中調(diào)用wait和sleep的方法有什么不同?
都可以讓線程進入等待狀態(tài); wait方法用于線程間通信,如果等待條件為真且其它線程被喚醒是它會釋放鎖;
sleep方法僅僅是釋放CPU的資源,讓當(dāng)前線程停止執(zhí)行,不會釋放鎖;
- 其它
1.CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同?
CyclicBarrier和CountDownLatch都可以讓一組線程等待其它線程; 不同點是CountdownLatch不能重新使用。
2.什么是FutureTask?
在java并發(fā)編程中,F(xiàn)utrueTask表示一個可以取消的異步運算;
它有啟動運算,取消運算,查詢運算,取回運算等方法,只有單運算完成才能取回結(jié)果,運算未完成get將會被阻塞。
異步運算也是調(diào)用Runnable接口,可以交給Executor來執(zhí)行。
3.為什么應(yīng)該在循環(huán)中檢查等待條件?
處在等待狀態(tài)的線程可能會收到錯誤報警和偽喚醒,不在循環(huán)中檢查等待,程序就會在沒有滿足條件的情況下退出;
當(dāng)一個線程被notify時候,并不認為它原來的狀態(tài)仍然有效,因為這段時間它有可能改變。
4.如何在java中獲取線程堆棧?
JVM會把所有線程的狀態(tài)存到日志文件,或者輸出到控制臺;
Windows中Ctrl+Break組合鍵獲?。?Linux下用kill -3 命令獲??; 業(yè)可以用jps這個工具找到id;
5.JVM中的那個參數(shù)是用來控制線程的棧堆大小的?
-Xss用來控制線程棧堆大??;
6.Java中的semaphore是什么?
是一種新的同步類,是一個計數(shù)信號;
信號量維護了一個許可集合,未經(jīng)許可的線程請求會被阻塞,獲得許可請求才可以進入排隊狀態(tài);
Semaphore只對可用許可的信號進行計數(shù);
信號量常用在多線程代碼種,比如數(shù)據(jù)庫連接池等
7.Swing是線程安全的么? 為什么?
不是線程安全的;
因為swing的提供的組件不能再多線程中進行修改,所有對GUI組件的更新都需要在AWT線程中完成;
而swin提供了同步和異步兩種回調(diào)方法來進行更新;
8.Java中的invokeAndWait和invokeLater方法有什么區(qū)別?
作用都是從當(dāng)前線程更新GUI組件; 前者同步更新GUI組件,比如一個進度條,一旦更新了,進度條就要做出相應(yīng)改變;
后者請求派線程更新組件,比如一個進度條,一旦更新,并沒有更新,需要等待派發(fā)線程完成更新,才最終更新。
9.Swing API中的哪些方法是線程安全的 ?
Swing不是線程安全的,它的一些方法是線程安全的;
比如:repaint(),revalidata(),JTextComponent的setText()方法和JTextArea的insert()方法和append()方法等。
10.Java中volatile變量和atomic變量有什么不同?
Java中的volatile變量可以確保先行關(guān)系,寫操作會發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前,但是并不能保證原子性;
例如用volatile修飾count變量,那么count++操作就不是原子性的; AtomicInteger類提供的atomic方法可以讓這種操作具有原子性;
11.Java中的fork join框架是什么 ?
Fork join框架是JDK7出現(xiàn)的一款工具,java開發(fā)人員可以通過它,充分利用現(xiàn)代服務(wù)器上的多出來器;
可以將所有可用的處理能力調(diào)用起來提升程序性能;
它使用了工作竊取算法,可以完成更多任務(wù)的工作線程,可以從其它線程中竊取任務(wù)來執(zhí)行。
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