多線程常見面試題


Java多線程常見面試題

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1.程序、進程、線程的區別是什么?

程序(Program):是一個指令的集合。程序不能獨立運行,只有被加載到內存中,系統為它分配資源后才能執行。

進程(Process):如上所述,一個執行中的程序成為進程。

         進程是系統分配資源的獨立單位,每個進程占有特定的地址空間。

         程序是進程的靜態文本描述,進程是程序在系統內順序的執行的動態活動。

線程(Thread):是進程“單一的連續控制流程”。

        線程是CPU調度和分配的基本單位,是比進程更小的能獨立運行的基本單位,也被稱為輕量級的進程。

        線程不能獨立存在,必須依附於某個進程。Java虛擬機允許應用進程並發地執行多個線程。

 

2.Java中通過哪些方式創建多線程類?用代碼舉例。

(1)自定義線程類繼承Thread:

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  1. package Thread;  
  2.   
  3. public class MyDefinedThread extends Thread{  
  4.     //重寫run方法  
  5.     public void run() {  
  6.         //把線程需要執行的任務寫在run方法里面  
  7.     }  
  8.     public static void main(String[] args) {  
  9.         MyDefinedThread mdt = new MyDefinedThread();  
  10.         mdt.start(); //啟動線程  
  11.     }  
  12. }  

(2)自定義類實現Runnable接口

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  1. package Thread;  
  2.   
  3. public class MyRunnable implements Runnable {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         MyRunnable mr = new MyRunnable();  
  6.         //mr並不是一個線程對象,而是要作為參數傳遞到Thread的構造方法中,th才是一個線程對象  
  7.         Thread th = new Thread(mr);  
  8.         th.start();  
  9.     }  
  10.     @Override  
  11.     public void run() {  
  12.         //把線程要執行的任務放在run方法里  
  13.     }  
  14. }  

 

3.Thread類實現Runnable接口了嗎?當調用一個線程對象的start方法后,線程馬上進入運行狀態嗎?

Thread類實現了Runnable接口。

當調用start方法之后,只是進入就緒(可運行)狀態,等待分配CPU時間片。一旦得到CPU時間片,即進入運行狀態。

 

4.下面的代碼實際上有幾個線程在運行?

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  1. package Thread;  
  2.   
  3. public class MyRunnable implements Runnable {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         MyRunnable mr = new MyRunnable();  
  6.         //mr並不是一個線程對象,而是要作為參數傳遞到Thread的構造方法中,th才是一個線程對象  
  7.         Thread th = new Thread(mr);  
  8.         th.start();  
  9.     }  
  10.     @Override  
  11.     public void run() {  
  12.         //把線程要執行的任務放在run方法里  
  13.     }  
  14.   
  15. }  

兩個,線程th和main()方法(主線程)。

 

 

 

5.說說:sleep、yield、join方法的區別。

    sleep():在指定的時間內讓線程暫停執行,進入阻塞狀態。

         在指定時間到達后進行就緒狀態。線程調用sleep()方法時,釋放CPU當不釋放對象鎖(如果持有某個對象的鎖的話)。

    join():當前線程等待調用此方法的線程執行結束再繼續執行。

         如:在main方法中調用t.join,那main方法在此時進入阻塞狀態,一直等t線程執行完,main方法在恢復到就緒狀態,准備繼續執行。

    yield():調用該方法的程序先暫停一下,回到就緒狀態。所以調用該方法的線程很可能進入就緒狀態后馬上又被執行。

 

6.wait、notify、notifyAll是在Object類中定義的方法嗎?作用分別是什么?

wait()、notify()、notifyAll()不屬於Thread類,而是屬於Object類,也就是說每個對象都有wait()、notify()、notifyAll()的功能。因為每個對象都有鎖,鎖是每個對象的基礎。而wait()、notify()、notifyAll()都是跟鎖有關的方法。

作用:

    wait():導致當前線程等待,進入阻塞狀態,直到其他線程調用此對象的notify()方法或者notifyAll方法。當前線程必須擁有此對象監視器(對象鎖)。該線程釋放對此監視器的所有權並等待,直到其他線程通過調用notify方法,或者notifyAll方法通知在此對象的監視器上等待的線程醒來。然后該線程將等到重新獲得對監視器的所有權后才能繼續執行。

    notify():喚醒在此對象監視器(對象鎖)上等待單個線程。如果所有線程都在此對象上等待,則會選擇喚醒其中一個線程。直到當前線程放棄此對象上的鎖定,才能繼續執行被喚醒的線程。此方法只應由作為此對象監視器的所有者的線程來調用。

“當前線程必須擁有此對象監視器(對象鎖)”與“此方法只應由作為此對象監視器的所有者的線程來調用”說明——wait方法和notify方法必須在同步代碼塊內執行,即synchronized(obj之內)。

    notifyAll():喚醒在此對象監視器(對象鎖)上等待的所有線程。

 

7.wait方法被調用時,所在線程是否會釋放所持有的鎖資源?sleep方法呢

     wait:釋放CPU,釋放鎖。

    sleep:釋放CPU,不釋放鎖。

 

8.notify是喚醒所在對象wait pool中的第一個線程嗎?

    不是。

    調用notify()方法導致解除阻塞的線程是從因調用該對象的wait()方法而阻塞的線程中隨機選取的,我們無法預料哪一個線程將會被選擇

Java 線程面試問題

 

在任何Java面試當中多線程和並發方面的問題都是必不可少的一部分。如果你想獲得任何股票投資銀行的前台資訊職位,那么你應該准備很多關於多線程的問題。在投資銀行業務中多線程和並發是一個非常受歡迎的話題,特別是電子交易發展方面相關的。他們會問面試者很多令人混淆的Java線程問題。面試官只是想確信面試者有足夠的Java線程與並發方面的知識,因為候選人中有很多只浮於表面。用於直接面向市場交易的高容量和低延時的電子交易系統在本質上是並發的。下面這些是我在不同時間不同地點喜歡問的Java線程問題。我沒有提供答案,但只要可能我會給你線索,有些時候這些線索足夠回答問題。現在引用Java5並發包關於並發工具和並發集合的問題正在增多。那些問題中ThreadLocal、Blocking Queue、Counting Semaphore和ConcurrentHashMap比較流行。

 

15個Java多線程面試題及回答

 

1)現在有T1、T2、T3三個線程,你怎樣保證T2在T1執行完后執行,T3在T2執行完后執行?

 

這個線程問題通常會在第一輪或電話面試階段被問到,目的是檢測你對”join”方法是否熟悉。這個多線程問題比較簡單,可以用join方法實現。

 

2)在Java中Lock接口比synchronized塊的優勢是什么?你需要實現一個高效的緩存,它允許多個用戶讀,但只允許一個用戶寫,以此來保持它的完整性,你會怎樣去實現它?

 

lock接口在多線程和並發編程中最大的優勢是它們為讀和寫分別提供了鎖,它能滿足你寫像ConcurrentHashMap這樣的高性能數據結構和有條件的阻塞。Java線程面試的問題越來越會根據面試者的回答來提問。我強烈建議在你去參加多線程的面試之前認真讀一下Locks,因為當前其大量用於構建電子交易終統的客戶端緩存和交易連接空間。

 

3)在java中wait和sleep方法的不同?

 

通常會在電話面試中經常被問到的Java線程面試問題。最大的不同是在等待時wait會釋放鎖,而sleep一直持有鎖。Wait通常被用於線程間交互,sleep通常被用於暫停執行。

 

4)用Java實現阻塞隊列。

 

這是一個相對艱難的多線程面試問題,它能達到很多的目的。第一,它可以檢測侯選者是否能實際的用Java線程寫程序;第二,可以檢測侯選者對並發場景的理解,並且你可以根據這個問很多問題。如果他用wait()和notify()方法來實現阻塞隊列,你可以要求他用最新的Java 5中的並發類來再寫一次。

 

5)用Java寫代碼來解決生產者——消費者問題。

 

與上面的問題很類似,但這個問題更經典,有些時候面試都會問下面的問題。在Java中怎么解決生產者——消費者問題,當然有很多解決方法,我已經分享了一種用阻塞隊列實現的方法。有些時候他們甚至會問怎么實現哲學家進餐問題。

 

6)用Java編程一個會導致死鎖的程序,你將怎么解決?

 

這是我最喜歡的Java線程面試問題,因為即使死鎖問題在寫多線程並發程序時非常普遍,但是很多侯選者並不能寫deadlock free code(無死鎖代碼?),他們很掙扎。只要告訴他們,你有N個資源和N個線程,並且你需要所有的資源來完成一個操作。為了簡單這里的n可以替換為2,越大的數據會使問題看起來更復雜。通過避免Java中的死鎖來得到關於死鎖的更多信息。

 

7) 什么是原子操作,Java中的原子操作是什么?

 

非常簡單的java線程面試問題,接下來的問題是你需要同步一個原子操作。

 

8) Java中的volatile關鍵是什么作用?怎樣使用它?在Java中它跟synchronized方法有什么不同?

 

自從Java 5和Java內存模型改變以后,基於volatile關鍵字的線程問題越來越流行。應該准備好回答關於volatile變量怎樣在並發環境中確保可見性、順序性和一致性。

 

9) 什么是競爭條件?你怎樣發現和解決競爭?

 

這是一道出現在多線程面試的高級階段的問題。大多數的面試官會問最近你遇到的競爭條件,以及你是怎么解決的。有些時間他們會寫簡單的代碼,然后讓你檢測出代碼的競爭條件。可以參考我之前發布的關於Java競爭條件的文章。在我看來這是最好的java線程面試問題之一,它可以確切的檢測候選者解決競爭條件的經驗,or writing code which is free of data race or any other race condition。關於這方面最好的書是《Concurrency practices in Java》。

 

10) 你將如何使用thread dump?你將如何分析Thread dump?

 

在UNIX中你可以使用kill -3,然后thread dump將會打印日志,在windows中你可以使用”CTRL+Break”。非常簡單和專業的線程面試問題,但是如果他問你怎樣分析它,就會很棘手。

 

11) 為什么我們調用start()方法時會執行run()方法,為什么我們不能直接調用run()方法?

 

這是另一個非常經典的java多線程面試問題。這也是我剛開始寫線程程序時候的困惑。現在這個問題通常在電話面試或者是在初中級Java面試的第一輪被問到。這個問題的回答應該是這樣的,當你調用start()方法時你將創建新的線程,並且執行在run()方法里的代碼。但是如果你直接調用run()方法,它不會創建新的線程也不會執行調用線程的代碼。閱讀我之前寫的《start與run方法的區別》這篇文章來獲得更多信息。

 

12) Java中你怎樣喚醒一個阻塞的線程?

 

這是個關於線程和阻塞的棘手的問題,它有很多解決方法。如果線程遇到了IO阻塞,我並且不認為有一種方法可以中止線程。如果線程因為調用wait()、sleep()、或者join()方法而導致的阻塞,你可以中斷線程,並且通過拋出InterruptedException來喚醒它。我之前寫的《How to deal with blocking methods in java》有很多關於處理線程阻塞的信息。

 

13)在Java中CycliBarriar和CountdownLatch有什么區別?

 

這個線程問題主要用來檢測你是否熟悉JDK5中的並發包。這兩個的區別是CyclicBarrier可以重復使用已經通過的障礙,而CountdownLatch不能重復使用。

 

14) 什么是不可變對象,它對寫並發應用有什么幫助?

 

另一個多線程經典面試問題,並不直接跟線程有關,但間接幫助很多。這個java面試問題可以變的非常棘手,如果他要求你寫一個不可變對象,或者問你為什么String是不可變的。

 

15) 你在多線程環境中遇到的共同的問題是什么?你是怎么解決它的?

 

多線程和並發程序中常遇到的有Memory-interface、競爭條件、死鎖、活鎖和飢餓。問題是沒有止境的,如果你弄錯了,將很難發現和調試。這是大多數基於面試的,而不是基於實際應用的Java線程問題。

 

補充的其它幾個問題:

 

1) 在java中綠色線程和本地線程區別?

 

2) 線程與進程的區別?

 

3) 什么是多線程中的上下文切換?

 

4)死鎖與活鎖的區別,死鎖與餡餅的區別?

 

5) Java中用到的線程調度算法是什么?

 

6) 在Java中什么是線程調度?

 

7) 在線程中你怎么處理不可捕捉異常?

 

8) 什么是線程組,為什么在Java中不推薦使用?

 

9) 為什么使用Executor框架比使用應用創建和管理線程好?

 

10) 在Java中Executor和Executors的區別?

 

11) 如何在Windows和Linux上查找哪個線程使用的CPU時間最長?


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