Java線程面試題

Java線程面試題

　　線程是進程的子集，一個進程可以有很多線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務.下面就由學習啦小編為大家介紹一下Java線程面試題的文章，歡迎閱讀。

　　Java線程面試題篇1

　　1) 什么是線程?

　　線程是操作系統(tǒng)能夠進行運算調度的最小單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位。程序員可以通過它進行多處理器編程，你可以使用多線程對運算密集型任務提速。比如，如果一個線程完成一個任務要100毫秒，那么用十個線程完成改任務只需10毫秒。Java在語言層面對多線程提供了卓越的支持，它也是一個很好的賣點。欲了解更多詳細信息請點擊這里。

　　2) 線程和進程有什么區(qū)別?

　　線程是進程的子集，一個進程可以有很多線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務。不同的進程使用不同的內存空間，而所有的線程共享一片相同的內存空間。別把它和棧內存搞混，每個線程都擁有單獨的棧內存用來存儲本地數(shù)據(jù)。更多詳細信息請點擊這里。

　　3) 如何在Java中實現(xiàn)線程?

　　在語言層面有兩種方式。java.lang.Thread 類的實例就是一個線程但是它需要調用java.lang.Runnable接口來執(zhí)行，由于線程類本身就是調用的Runnable接口所以你可以繼承java.lang.Thread 類或者直接調用Runnable接口來重寫run()方法實現(xiàn)線程。更多詳細信息請點擊這里.

　　4) 用Runnable還是Thread?

　　這個問題是上題的后續(xù)，大家都知道我們可以通過繼承Thread類或者調用Runnable接口來實現(xiàn)線程，問題是，那個方法更好呢?什么情況下使用它?這個問題很容易回答，如果你知道Java不支持類的多重繼承，但允許你調用多個接口。所以如果你要繼承其他類，當然是調用Runnable接口好了。更多詳細信息請點擊這里。

　　6) Thread 類中的start() 和 run() 方法有什么區(qū)別?

　　這個問題經(jīng)常被問到，但還是能從此區(qū)分出面試者對Java線程模型的理解程度。start()方法被用來啟動新創(chuàng)建的線程，而且start()內部調用了run()方法，這和直接調用run()方法的效果不一樣。當你調用run()方法的時候，只會是在原來的線程中調用，沒有新的線程啟動，start()方法才會啟動新線程。更多討論請點擊這里

　　7) Java中Runnable和Callable有什么不同?

　　Runnable和Callable都代表那些要在不同的線程中執(zhí)行的任務。Runnable從JDK1.0開始就有了，Callable是在JDK1.5增加的。它們的主要區(qū)別是Callable的 call() 方法可以返回值和拋出異常，而Runnable的run()方法沒有這些功能。Callable可以返回裝載有計算結果的Future對象。我的博客有更詳細的說明。

　　8) Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同?

　　CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用來讓一組線程等待其它線程。與 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用。點此查看更多信息和示例代碼。

　　9) Java內存模型是什么?

　　Java內存模型規(guī)定和指引Java程序在不同的內存架構、CPU和操作系統(tǒng)間有確定性地行為。它在多線程的情況下尤其重要。Java內存模型對一個線程所做的變動能被其它線程可見提供了保證，它們之間是先行發(fā)生關系。這個關系定義了一些規(guī)則讓程序員在并發(fā)編程時思路更清晰。比如，先行發(fā)生關系確保了：

　　線程內的代碼能夠按先后順序執(zhí)行，這被稱為程序次序規(guī)則。

　　對于同一個鎖，一個解鎖操作一定要發(fā)生在時間上后發(fā)生的另一個鎖定操作之前，也叫做管程鎖定規(guī)則。

　　前一個對volatile的寫操作在后一個volatile的讀操作之前，也叫volatile變量規(guī)則。

　　一個線程內的任何操作必需在這個線程的start()調用之后，也叫作線程啟動規(guī)則。

　　一個線程的所有操作都會在線程終止之前，線程終止規(guī)則。

　　一個對象的終結操作必需在這個對象構造完成之后，也叫對象終結規(guī)則。

　　可傳遞性

　　我強烈建議大家閱讀《Java并發(fā)編程實踐》第十六章來加深對Java內存模型的理解。

　　10) Java中的volatile 變量是什么?

　　volatile是一個特殊的修飾符，只有成員變量才能使用它。在Java并發(fā)程序缺少同步類的情況下，多線程對成員變量的操作對其它線程是透明的。volatile變量可以保證下一個讀取操作會在前一個寫操作之后發(fā)生，就是上一題的volatile變量規(guī)則。點擊這里查看更多volatile的相關內容。

　　Java線程面試題篇2

　　1) 什么是線程安全?Vector是一個線程安全類嗎? (詳見這里)

　　如果你的代碼所在的進程中有多個線程在同時運行，而這些線程可能會同時運行這段代碼。如果每次運行結果和單線程運行的結果是一樣的，而且其他的變量的值也和預期的是一樣的，就是線程安全的。一個線程安全的計數(shù)器類的同一個實例對象在被多個線程使用的情況下也不會出現(xiàn)計算失誤。很顯然你可以將集合類分成兩組，線程安全和非線程安全的。Vector 是用同步方法來實現(xiàn)線程安全的, 而和它相似的ArrayList不是線程安全的。

　　2) Java中什么是競態(tài)條件? 舉個例子說明。

　　競態(tài)條件會導致程序在并發(fā)情況下出現(xiàn)一些bugs。多線程對一些資源的競爭的時候就會產(chǎn)生競態(tài)條件，如果首先要執(zhí)行的程序競爭失敗排到后面執(zhí)行了，那么整個程序就會出現(xiàn)一些不確定的bugs。這種bugs很難發(fā)現(xiàn)而且會重復出現(xiàn)，因為線程間的隨機競爭。一個例子就是無序處理，詳見答案。

　　3) Java中如何停止一個線程?

　　Java提供了很豐富的API但沒有為停止線程提供API。JDK 1.0本來有一些像stop(), suspend() 和 resume()的控制方法但是由于潛在的死鎖威脅因此在后續(xù)的JDK版本中他們被棄用了，之后Java API的設計者就沒有提供一個兼容且線程安全的方法來停止一個線程。當run() 或者 call() 方法執(zhí)行完的時候線程會自動結束,如果要手動結束一個線程，你可以用volatile 布爾變量來退出run()方法的循環(huán)或者是取消任務來中斷線程。點擊這里查看示例代碼。

　　4) 一個線程運行時發(fā)生異常會怎樣?

　　這是我在一次面試中遇到的一個很刁鉆的Java面試題, 簡單的說，如果異常沒有被捕獲該線程將會停止執(zhí)行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于處理未捕獲異常造成線程突然中斷情況的一個內嵌接口。當一個未捕獲異常將造成線程中斷的時候JVM會使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程的UncaughtExceptionHandler并將線程和異常作為參數(shù)傳遞給handler的uncaughtException()方法進行處理。

　　5) 如何在兩個線程間共享數(shù)據(jù)?

　　你可以通過共享對象來實現(xiàn)這個目的，或者是使用像阻塞隊列這樣并發(fā)的數(shù)據(jù)結構。這篇教程《Java線程間通信》(涉及到在兩個線程間共享對象)用wait和notify方法實現(xiàn)了生產(chǎn)者消費者模型。

　　6) Java中notify 和 notifyAll有什么區(qū)別?

　　這又是一個刁鉆的問題，因為多線程可以等待單監(jiān)控鎖，Java API 的設計人員提供了一些方法當?shù)却龡l件改變的時候通知它們，但是這些方法沒有完全實現(xiàn)。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()喚醒所有線程并允許他們爭奪鎖確保了至少有一個線程能繼續(xù)運行。我的博客有更詳細的資料和示例代碼。

　　7) 為什么wait, notify 和 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(xiàn)有系統(tǒng)和一些普遍存在但看起來不合理的事物的看法?；卮疬@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，由于wait，notify和notifyAll都是鎖級別的操作，所以把他們定義在Object類中因為鎖屬于對象。你也可以查看這篇文章了解更多。

　　8) 什么是ThreadLocal變量?

　　ThreadLocal是Java里一種特殊的變量。每個線程都有一個ThreadLocal就是每個線程都擁有了自己獨立的一個變量，競爭條件被徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價高昂的對象獲取線程安全的好方法，比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的，因為那個類創(chuàng)建代價高昂且每次調用都需要創(chuàng)建不同的實例所以不值得在局部范圍使用它，如果為每個線程提供一個自己獨有的變量拷貝，將大大提高效率。首先，通過復用減少了代價高昂的對象的創(chuàng)建個數(shù)。其次，你在沒有使用高代價的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全。線程局部變量的另一個不錯的例子是ThreadLocalRandom類，它在多線程環(huán)境中減少了創(chuàng)建代價高昂的Random對象的個數(shù)。查看答案了解更多。

　　9) 什么是FutureTask?

　　在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個可以取消的異步運算。它有啟動和取消運算、查詢運算是否完成和取回運算結果等方法。只有當運算完成的時候結果才能取回，如果運算尚未完成get方法將會阻塞。一個FutureTask對象可以對調用了Callable和Runnable的對象進行包裝，由于FutureTask也是調用了Runnable接口所以它可以提交給Executor來執(zhí)行。

　　10) Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的區(qū)別?

　　interrupted() 和 isInterrupted()的主要區(qū)別是前者會將中斷狀態(tài)清除而后者不會。Java多線程的中斷機制是用內部標識來實現(xiàn)的，調用Thread.interrupt()來中斷一個線程就會設置中斷標識為true。當中斷線程調用靜態(tài)方法Thread.interrupted()來檢查中斷狀態(tài)時，中斷狀態(tài)會被清零。而非靜態(tài)方法isInterrupted()用來查詢其它線程的中斷狀態(tài)且不會改變中斷狀態(tài)標識。簡單的說就是任何拋出InterruptedException異常的方法都會將中斷狀態(tài)清零。無論如何，一個線程的中斷狀態(tài)有有可能被其它線程調用中斷來改變。

　　Java線程面試題篇3

　　1) 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(chǎn)生競態(tài)條件。

　　2) 為什么你應該在循環(huán)中檢查等待條件?

　　處于等待狀態(tài)的線程可能會收到錯誤警報和偽喚醒，如果不在循環(huán)中檢查等待條件，程序就會在沒有滿足結束條件的情況下退出。因此，當一個等待線程醒來時，不能認為它原來的等待狀態(tài)仍然是有效的，在notify()方法調用之后和等待線程醒來之前這段時間它可能會改變。這就是在循環(huán)中使用wait()方法效果更好的原因，你可以在Eclipse中創(chuàng)建模板調用wait和notify試一試。如果你想了解更多關于這個問題的內容，我推薦你閱讀《Effective Java》這本書中的線程和同步章節(jié)。

　　3) Java中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別?

　　同步集合與并發(fā)集合都為多線程和并發(fā)提供了合適的線程安全的集合，不過并發(fā)集合的可擴展性更高。在Java1.5之前程序員們只有同步集合來用且在多線程并發(fā)的時候會導致爭用，阻礙了系統(tǒng)的擴展性。Java5介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap，不僅提供線程安全還用鎖分離和內部分區(qū)等現(xiàn)代技術提高了可擴展性。更多內容詳見答案。

　　4) Java中堆和棧有什么不同?

　　為什么把這個問題歸類在多線程和并發(fā)面試題里?因為棧是一塊和線程緊密相關的內存區(qū)域。每個線程都有自己的棧內存，用于存儲本地變量，方法參數(shù)和棧調用，一個線程中存儲的變量對其它線程是不可見的。而堆是所有線程共享的一片公用內存區(qū)域。對象都在堆里創(chuàng)建，為了提升效率線程會從堆中弄一個緩存到自己的棧，如果多個線程使用該變量就可能引發(fā)問題，這時volatile 變量就可以發(fā)揮作用了，它要求線程從主存中讀取變量的值。

　　更多內容詳見答案。

　　5) 什么是線程池? 為什么要使用它?

　　創(chuàng)建線程要花費昂貴的資源和時間，如果任務來了才創(chuàng)建線程那么響應時間會變長，而且一個進程能創(chuàng)建的線程數(shù)有限。為了避免這些問題，在程序啟動的時候就創(chuàng)建若干線程來響應處理，它們被稱為線程池，里面的線程叫工作線程。從JDK1.5開始，Java API提供了Executor框架讓你可以創(chuàng)建不同的線程池。比如單線程池，每次處理一個任務;數(shù)目固定的線程池或者是緩存線程池(一個適合很多生存期短的任務的程序的可擴展線程池)。更多內容詳見這篇文章。

　　6) 如何寫代碼來解決生產(chǎn)者消費者問題?

　　在現(xiàn)實中你解決的許多線程問題都屬于生產(chǎn)者消費者模型，就是一個線程生產(chǎn)任務供其它線程進行消費，你必須知道怎么進行線程間通信來解決這個問題。比較低級的辦法是用wait和notify來解決這個問題，比較贊的辦法是用Semaphore 或者 BlockingQueue來實現(xiàn)生產(chǎn)者消費者模型，這篇教程有實現(xiàn)它。