最全多線程經典面試題和答案


ava實現線程有哪幾種方式?

1、繼承Thread類實現多線程
2、實現Runnable接口方式實現多線程
3、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程

 

 

 

多線程同步有哪幾種方法?


Synchronized關鍵字,Lock鎖實現,分布式鎖等。

 

 

 

Runnable和Thread用哪個好?

Java不支持類的多重繼承,但允許你實現多個接口。所以如果你要繼承其他類,也為了減少類之間的耦合性,Runnable會更好。

 

 

 

Java中notify和notifyAll有什么區別?

notify()方法不能喚醒某個具體的線程,所以只有一個線程在等待的時候它才有用武之地。而notifyAll()喚醒所有線程並允許他們爭奪鎖確保了至少有一個線程能繼續運行。

 

 

 

為什么wait/notify/notifyAll這些方法不在thread類里面?

這是個設計相關的問題,它考察的是面試者對現有系統和一些普遍存在但看起來不合理的事物的看法。回答這些問題的時候,你要說明為什么把這些方法放在Object類里是有意義的,還有不把它放在Thread類里的原因。一個很明顯的原因是JAVA提供的鎖是對象級的而不是線程級的,每個對象都有鎖,通過線程獲得。如果線程需要等待某些鎖那么調用對象中的wait()方法就有意義了。如果wait()方法定義在Thread類中,線程正在等待的是哪個鎖就不明顯了。簡單的說,由於wait,notify和notifyAll都是鎖級別的操作,所以把他們定義在Object類中因為鎖屬於對象。

為什么wait和notify方法要在同步塊中調用?

主要是因為Java API強制要求這樣做,如果你不這么做,你的代碼會拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個原因是為了避免wait和notify之間產生競態條件。

 

 

 

 

什么是死鎖?如何避免死鎖?

死鎖就是兩個線程相互等待對方釋放對象鎖。

 

 

啟動線程方法start()和run()有什么區別?

只有調用了start()方法,才會表現出多線程的特性,不同線程的run()方法里面的代碼交替執行。如果只是調用run()方法,那么代碼還是同步執行的,必須等待一個線程的run()方法里面的代碼全部執行完畢之后,另外一個線程才可以執行其run()方法里面的代碼。

 

 

多線程之間如何進行通信?

wait/notify

 

什么是線程池?

很簡單,簡單看名字就知道是裝有線程的池子,我們可以把要執行的多線程交給線程池來處理,和連接池的概念一樣,通過維護一定數量的線程池來達到多個線程的復用。

 

線程池的好處

我們知道不用線程池的話,每個線程都要通過new Thread(xxRunnable).start()的方式來創建並運行一個線程,線程少的話這不會是問題,而真實環境可能會開啟多個線程讓系統和程序達到最佳效率,當線程數達到一定數量就會耗盡系統的CPU和內存資源,也會造成GC頻繁收集和停頓,因為每次創建和銷毀一個線程都是要消耗系統資源的,如果為每個任務都創建線程這無疑是一個很大的性能瓶頸。所以,線程池中的線程復用極大節省了系統資源,當線程一段時間不再有任務處理時它也會自動銷毀,而不會長駐內存。


什么是活鎖、飢餓、無鎖、死鎖?

死鎖、活鎖、飢餓是關於多線程是否活躍出現的運行阻塞障礙問題,如果線程出現了這三種情況,即線程不再活躍,不能再正常地執行下去了。

 

死鎖

死鎖是多線程中最差的一種情況,多個線程相互占用對方的資源的鎖,而又相互等對方釋放鎖,此時若無外力干預,這些線程則一直處理阻塞的假死狀態,形成死鎖。

 

舉個例子,A同學搶了B同學的鋼筆,B同學搶了A同學的書,兩個人都相互占用對方的東西,都在讓對方先還給自己自己再還,這樣一直爭執下去等待對方還而又得不到解決,老師知道此事后就讓他們相互還給對方,這樣在外力的干預下他們才解決,當然這只是個例子沒有老師他們也能很好解決,計算機不像人如果發現這種情況沒有外力干預還是會一直阻塞下去的。

 

活鎖

活鎖這個概念大家應該很少有人聽說或理解它的概念,而在多線程中這確實存在。活鎖恰恰與死鎖相反,死鎖是大家都拿不到資源都占用着對方的資源,而活鎖是拿到資源卻又相互釋放不執行。當多線程中出現了相互謙讓,都主動將資源釋放給別的線程使用,這樣這個資源在多個線程之間跳動而又得不到執行,這就是活鎖。

 

飢餓

我們知道多線程執行中有線程優先級這個東西,優先級高的線程能夠插隊並優先執行,這樣如果優先級高的線程一直搶占優先級低線程的資源,導致低優先級線程無法得到執行,這就是飢餓。當然還有一種飢餓的情況,一個線程一直占着一個資源不放而導致其他線程得不到執行,與死鎖不同的是飢餓在以后一段時間內還是能夠得到執行的,如那個占用資源的線程結束了並釋放了資源。

 

無鎖

無鎖,即沒有對資源進行鎖定,即所有的線程都能訪問並修改同一個資源,但同時只有一個線程能修改成功。無鎖典型的特點就是一個修改操作在一個循環內進行,線程會不斷的嘗試修改共享資源,如果沒有沖突就修改成功並退出否則就會繼續下一次循環嘗試。所以,如果有多個線程修改同一個值必定會有一個線程能修改成功,而其他修改失敗的線程會不斷重試直到修改成功。之前的文章我介紹過JDK的CAS原理及應用即是無鎖的實現。

 

可以看出,無鎖是一種非常良好的設計,它不會出現線程出現的跳躍性問題,鎖使用不當肯定會出現系統性能問題,雖然無鎖無法全面代替有鎖,但無鎖在某些場合下是非常高效的。

 

 

Synchronized有哪幾種用法?

鎖類、鎖方法、鎖代碼塊。

 

Fork/Join框架是干什么的?

 

大任務自動分散小任務,並發執行,合並小任務結果。

 

Java中用到了什么線程調度算法?

 

搶占式。一個線程用完CPU之后,操作系統會根據線程優先級、線程飢餓情況等數據算出一個總的優先級並分配下一個時間片給某個線程執行。


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