前言
作为一个 Java 开发人员,多线程是一个逃不掉的话题,不管是工作还是面试,但理解起来比较模糊难懂,因为多线程程序在跑起来的时候比较难于观察和跟踪。搞懂多线程并发知识,可以在面试的时候和周围人拉开差距,可以关注公众号:麒麟改bug探讨更多面试技巧,另外自己在编码的时候可以做到心中有数。小编将根据平时工作中遇到问题及使用方式进行本次分享。
1.多线程有什么用?
1)发挥多核CPU 的优势 随着工业的进步,现在的笔记本、台式机乃至商用的应用服务器至少也都是双核的 ,4 核、8 核甚至 16 核的也都不少见,如果是单线程的程序,那么在双核 CPU 上 就浪费了 50%, 在 4 核 CPU 上就浪费了 75%。单核 CPU 上所谓的"多线程"那是 假的多线程,同一时间处理器只会处理一段逻辑,只不过线程之间切换得比较快, 看着像多个线程"同时"运行罢了。多核 CPU 上的多线程才是真正的多线程,它能 让你的多段逻辑同时工作,多线程,可以真正发挥出多核CPU 的优势来,达到充 分利用CPU 的目的。
2)防止阻塞 从程序运行效率的角度来看,单核 CPU 不但不会发挥出多线程的优势,反而会因 为在单核CPU 上运行多线程导致线程上下文的切换,而降低程序整体的效率。但 是单核 CPU 我们还是要应用多线程,就是为了防止阻塞。试想,如果单核 CPU 使 用单线程,那么只要这个线程阻塞了,比方说远程读取某个数据吧,对端迟迟未返 回又没有设置超时时间,那么你的整个程序在数据返回回来之前就停止运行了。多 线程可以防止这个问题,多条线程同时运行,哪怕一条线程的代码执行读取数据阻 塞,也不会影响其它任务的执行。
3)便于建模 这是另外一个没有这么明显的优点了。假设有一个大的任务 A,单线程编程,那么 就要考虑很多,建立整个程序模型比较麻烦。但是如果把这个大的任务 A 分解成 几个小任务,任务B、任务 C、任务 D,分别建立程序模型,并通过多线程分别运 行这几个任务,那就简单很多了
2.线程和进程的区别是什么?
进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地 址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一 个进程中的不同执行路径。
线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的 地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程 序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进 行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程,下面的面试题,因为篇幅原因,小编已经整理成PDF文档,关注公众号:麒麟改bug,分享给到大家,欢迎大家一起交流,喜欢文章记得点个赞哟,感谢支持!
3.Java 实现线程有哪几种方式?
1)继承 Thread 类实现多线程
2)实现 Runnable 接口方式实现多线程
3)使用 ExecutorService、Callable、Future 实现有返回结果的多线程
4.启动线程方法 start()和 run()有什么区别?
只有调用了 start()方法,才会表现出多线程的特性,不同线程的 run()方法里面的代 码交替执行。如果只是调用 run()方法,那么代码还是同步执行的,必须等待一个 线程的 run()方法里面的代码全部执行完毕之后,另外一个线程才可以执行其 run() 方法里面的代码。
5.怎么终止一个线程?如何优雅地终止线程?
stop 终止,不推荐
6.一个线程的生命周期有哪几种状态?它们之间如何流转的?
7.线程中的 wait()和 sleep()方法有什么区别?
8.多线程同步有哪几种方法?
9.什么是死锁?如何避免死锁?
10.多线程之间如何进行通信?
11、线程怎样拿到返回结果?
12、violatile 关键字的作用?
13、新建 T1、T2、T3 三个线程,如何保证它们按顺序执行?
14、怎么控制同一时间只有 3 个线程运行?
15、为什么要使用线程池?
16、常用的几种线程池并讲讲其中的工作原理。
17、线程池启动线程 submit()和 execute()方法有什么不同?
18、CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别?
19、什么是活锁、饥饿、无锁、死锁?
20、什么是原子性、可见性、有序性?
21、什么是守护线程?有什么用?
22、一个线程运行时发生异常会怎样?
23、线程 yield()方法有什么用?
24、什么是重入锁?
25、Synchronized 有哪几种用法?
26、Fork/Join 框架是干什么的?
27、线程数过多会造成什么异常?
28、说说线程安全的和不安全的集合。
29、什么是 CAS 算法?在多线程中有哪些应用。
30、怎么检测一个线程是否拥有锁?
31、Jdk 中排查多线程问题用什么命令?
32、线程同步需要注意什么?
33、线程 wait()方法使用有什么前提?
34、Fork/Join 框架使用有哪些要注意的地方?
35、线程之间如何传递数据?
36、保证"可见性"有哪几种方式?
37、说几个常用的 Lock 接口实现锁。
38、ThreadLocal 是什么?有什么应用场景?
39、ReadWriteLock 有什么用?
40、FutureTask 是什么?
41、怎么唤醒一个阻塞的线程?
如果线程是因为调用了 wait()、sleep()或者 join()方法而导致的阻塞,可以中断线程, 并且通过抛出 InterruptedException 来唤醒它;如果线程遇到了 IO 阻塞,无能为力, 因为 IO是操作系统实现的,Java 代码并没有办法直接接触到操作系统。
42、不可变对象对多线程有什么帮助?
不可变对象保证了对象的内存可见性,对不可变对象的读取不需要进行额外的同步 手段,提升了代码执行效率。
43、多线程上下文切换是什么意思?
多线程的上下文切换是指 CPU 控制权由一个已经正在运行的线程切换到另外一个 就绪并等待获取 CPU 执行权的线程的过程。
44、Java 中用到了什么线程调度算法?
抢占式。一个线程用完 CPU 之后,操作系统会根据线程优先级、线程饥饿情况等 数据算出一个总的优先级并分配下一个时间片给某个线程执行。
45、Thread.sleep(0)的作用是什么?
由于 Java 采用抢占式的线程调度算法,因此可能会出现某条线程常常获取到 CPU 控制权的情况,为了让某些优先级比较低的线程也能获取到 CPU 控制权,可以使 用 Thread.sleep(0)手动触发一次操作系统分配时间片的操作,这也是平衡 CPU 控制 权的一种操作。 46、Java 内存模型是什么,哪些区域是线程共享的,哪些是不共享的? 47、什么是乐观锁和悲观锁? 48、Hashtable 的 size()方法为什么要做同步? 49、同步方法和同步块,哪种更好? 50、什么是自旋锁? 51、Runnable 和 Thread 用哪个好? 52、Java 中 notify 和 notifyAll 有什么区别? 53、为什么 wait/notify/notifyAll 这些方法不在 thread 类里面? 54、为什么 wait 和 notify 方法要在同步块中调用? 55、为什么你应该在循环中检查等待条件? 56、Java 中堆和栈有什么不同? 57、你如何在 Java 中获取线程堆栈?
58、如何创建线程安全的单例模式?
- 单例模式即一个 JVM 内存中只存在一个类的对象实例分类
- 1、懒汉式
- 类加载的时候就创建实例
- 2、饿汉式
- 使用的时候才创建实例
59、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 110accept()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。
60、提交任务时线程池队列已满会时发会生什么?
当线程数小于最大线程池数 maximumPoolSize 时就会创建新线程来处理,而线程 数大于等于最大线程池数 maximumPoolSize 时就会执行拒绝策略。
总结
现在不管是大公司还是小公司,去面试都会问到多线程与并发编程的知识,大家面试的时候这方面的知识一定要提前做好储备,上面的面试题,因为篇幅原因,小编已经整理成PDF文档,关注公众号:麒麟改bug,分享给到大家,欢迎大家一起交流,喜欢文章记得点个赞哟,感谢支持!