java面试题库冲刺2-多线程基础知识

信小呆666
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本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

1.并发和并行有和区别

并发：多个任务在同一个CPU上，按照细分的时间片轮流交替执行，由于时间很短，看上去好像是同时进行的。 并行：单位时间内，多个处理器或多核处理器同时处理多个任务，是真正意义上的同时进行。 串行：有n个任务，由一个线程按照顺序执行。

2.线程与进程

进程：内存中运行的运用程序，每个进程都有自己独立的内存空间，一个进程可以由多个线程，例如在Windows系统中，xxx.exe就是一个进程。 线程：进程中的一个控制单元，负责当前进程中的程序执行，一个进程至少有一个线程，一个进程可以运行多个线程，多个线程可以共享数据。

3.死锁

死锁是指两个或两个以上进程(线程)在执行过程中，由于竞争资源或由于彼此通信造成的一种堵塞的现象，若无外力的作用下，都将无法推进，此时的系统处于死锁状态。 四个必要条件 1.互斥条件：线程(进程)对所分配的资源具有排它性，即一个资源只能被一个进程占用，直到该进程被释放。 2.请求与保持条件：一个进程(线程)因请求被占有资源而发生堵塞时，对已获取的资源保持不放。 3.不剥夺条件：线程(进程)已获取的资源在未使用完之前不能被其他线程强行剥夺，只有等自己使用完才释放资源。 4.循环等待条件：当发生死锁时，所等待的线程(进程)必定形成一个环路，死循环造成永久堵塞。 如何避免死锁 我们只需破坏形参死锁的四个必要条件之一即可。 1.破坏互斥条件：无法破坏，我们的🔒本身就是来个线程(进程)来产生互斥 2.破坏请求与保持条件：一次申请所有资源 3.破坏不剥夺条件：占有部分资源的线程尝试申请其它资源，如果申请不到，可以主动释放它占有的资源。 4.破坏循环等待条件：按序来申请资源。

3.创建线程的四种方式

1.继承Thread类

public class MyThread extends Thread{//继承Thread类
    @Override
　　public void run(){
　　}
}

public class Main {
　　public static void main(String[] args){
　　　　new MyThread().start();//创建并启动线程
　　}
}

朗姆塔表达式写法

        Thread t1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("第1种方式:new Thread 1");
            }
        };
        t1.start();

2.实现Runnable接口

public class MyThread implements Runnable{//继承Thread类
    @Override
　　public void run(){
　　}
}

public class Main {
　　public static void main(String[] args){
　      MyThread myThread=new MyThread();
　　　　new Thread(myThread).start();//创建并启动线程
　　}
}

朗姆塔表达式写法

      Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("第2种方式:new Thread 2");
            }
        });
        t2.start();

3.实现Callable接口

call()方法可以有返回值 call()方法可以声明抛出异常


public static class MyThread3 implements Callable{
 
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        return 5;
    }
}

public class Main {
　　public static void main(String[] args){
　　　MyThread3 th=new MyThread3();
　　   //使用FutureTask类来包装Callable对象
　　　FutureTask<Integer> future=new FutureTask<Integer>(
　　　　(Callable<Integer>)()->{undefined
　　　　　　return 5;
　　　　}
　　  );
　　　new Thread(future,"有返回值的线程").start();//实质上还是以Callable对象来创建并启动线程
　　  try{
　　　　System.out.println("子线程的返回值："+future.get());//get()方法会阻塞，直到子线程执行结束才返回
 　　 }catch(Exception e){undefined
　　　　ex.printStackTrace();
　　　}
　　}
}

朗姆塔表达式写法

 FutureTask<String> ft = new FutureTask<>(new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                String result = "第3种方式:new Thread 3";
                return result;
            }
        });
        Thread t3 = new Thread(ft);
        t3.start();

4.Executors工具类创建线程池 朗姆塔表达式写法

        ExecutorService pool=Executors.newCachedThreadPool(); 
        //可以用继承Thread类或者实现Runnable接口 只是启动方式不同
        Thread t4 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("第2种方式:new Thread 2");
            }
        });
        pool.execute(t4);

4.线程声明周期的6种状态

新创建：又称初始化状态，这个时候Thread才刚刚被new出来，还没有被启动。 可运行状态：表示已经调用Thread的start方法启动了，随时等待CPU的调度，此状态又被称为就绪状态。 被终止：死亡状态，表示已经正常执行完线程体run()中的方法了或者因为没有捕获的异常而终止run()方法了。 计时状态：调用sleep(参数)或wait(参数)后线程进入计时状态，睡眠时间到了或wait时间到了，再或者其它线程调用notify并获取到锁之后开始进入可运行状态。另一种情况，其它线程调用notify没有获取到锁或者wait时间到没有获取到锁时，进入堵塞状态。 无线等待状态：获取锁对象后，调用wait()方法，释放锁进入无线等待状态 锁堵塞状态：wait(参数)时间到或者其它线程调用notify后没有获取到锁对象都会进入堵塞状态，只要一获取到锁对象就会进入可运行状态。

5.Java线程同步和线程调度的相关方法

wait()：调用后线程进入无限等待状态，并释放所持对象的锁 sleep()：使一个线程进入休眠状态（堵塞状态），带有对象锁，是一个静态方法，需要处理InterruptException异常。 notify()：唤醒一个处于等待状态的线程(无线等待或计时等待)，如果多个线程在等待，并不能确切的唤醒一个线程，与JVM确定唤醒那个线程，与其优先级有关。 notityAll()：唤醒所有处于等待状态的线程，但是并不是将对象的锁给所有的线程，而是让它们去竞争，谁先获取到锁，谁先进入就绪状态。

6.sleep()和wait()有什么区别

类不同：sleep()是Thread下的静态方法，wait()是Object类下的方法 是否释放锁：sleep()不释放锁，wait()释放锁 用处不同：wait()常用于线程间的通信，sleep()常用于暂停执行。 用法不同：wait()用完后，线程不会自动执行，必须调用notify()或notifyAll()方法才能执行，sleep()方法调用后，线程经过过一定时间会自动苏醒，wait(参数)也可以传参数使其苏醒。它们苏醒后还有所区别，因为wait(）会释放锁，所以苏醒后没有获取到锁就进入堵塞状态，获取到锁就进入就绪状态，而sleep苏醒后之间进入就绪状态，但是如果cpu不空闲，则进入的是就绪状态的堵塞队列中。

7. 如何停止一个正在运行的线程？

使用stop方法终止，但是这个方法已经过期，不被推荐使用。 使用interrupt方法终止线程 run方法执行结束，正常退出

8.线程安全问题

线程安全是指某个方法在多线程的环境下被调用时，能够正确处理多线程之间的共享变量，能程序能够正确完成。 Java中是如何保证多线程安全的？ 使用安全类，比如 java.util.concurrent 下的类，使用原子类AtomicInteger 使用自动锁，synchronized锁 Lock lock = new ReentrantLock()，使用手动锁lock .lock()，lock.unlock()方法

9. 你对线程优先级有什么理解？

每个线程都具有优先级的，一般来说，高优先级的在线程调度时会具有优先被调用权。我们可以自定义线程的优先级，但这并不能保证高优先级又在低优先级前被调用，只是说概率有点大。 线程优先级是1-10，1代表最低，10代表最高。 Java的线程优先级调度会委托操作系统来完成，所以与具体的操作系统优先级也有关，所以如非特别需要，一般不去修改优先级。

10.谈谈你对乐观锁和悲观锁的理解？

乐观锁：每个去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会都不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间有没有去更新这个数据。所以乐观锁使用了多读的场合，这样可以提高吞吐量，像数据库提供的类似write_condition机制，都是用的乐观锁，还有那个原子变量类，在java.util.concurrent.atomic包下 悲观锁：总是假设最坏的情况，每次去拿数据的时候都会认为有人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁。这样别的对象想拿到数据，那就必须堵塞，直到拿到锁。传统的关系型数据库用到了很多这种锁机制，比如读锁，写锁，在操作之前都会先上锁，再比如Java的同步代码块synchronized/方法用的也是悲观锁。

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