多線程、并發(fā)及線程的基礎(chǔ)問題

　　1）Java中能創(chuàng)建volatile數(shù)組嗎？

　　能，Java中可以創(chuàng)建volatile類型數(shù)組，不過只是一個(gè)指向數(shù)組的引用，而不是整個(gè)數(shù)組。我的意思是，如果改變引用指向的數(shù)組，將會(huì)受到volatile的保護(hù)，但是如果多個(gè)線程同時(shí)改變數(shù)組的元素，volatile標(biāo)示符就不能起到之前的保護(hù)作用了。

　　2）volatile能使得一個(gè)非原子操作變成原子操作嗎？

　　一個(gè)典型的例子是在類中有一個(gè)long類型的成員變量。如果你知道該成員變量會(huì)被多個(gè)線程訪問，如計(jì)數(shù)器、價(jià)格等，你最好是將其設(shè)置為volatile。為什么？因?yàn)镴ava中讀取long類型變量不是原子的，需要分成兩步，如果一個(gè)線程正在修改該long變量的值，另一個(gè)線程可能只能看到該值的一半（前32位）。但是對(duì)一個(gè)volatile型的long或double變量的讀寫是原子。

　　3）volatile修飾符的有過什么實(shí)踐？

　　一種實(shí)踐是用volatile修飾long和double變量，使其能按原子類型來讀寫。double和long都是64位寬，因此對(duì)這兩種類型的讀是分為兩部分的，第一次讀取第一個(gè)32位，然后再讀剩下的32位，這個(gè)過程不是原子的，但Java中volatile型的long或double變量的讀寫是原子的。volatile修復(fù)符的另一個(gè)作用是提供內(nèi)存屏障（memorybarrier），例如在分布式框架中的應(yīng)用。簡單的說，就是當(dāng)你寫一個(gè)volatile變量之前，Java內(nèi)存模型會(huì)插入一個(gè)寫屏障（writebarrier），讀一個(gè)volatile變量之前，會(huì)插入一個(gè)讀屏障（readbarrier）。意思就是說，在你寫一個(gè)volatile域時(shí)，能保證任何線程都能看到你寫的值，同時(shí)，在寫之前，也能保證任何數(shù)值的更新對(duì)所有線程是可見的，因?yàn)閮?nèi)存屏障會(huì)將其他所有寫的值更新到緩存。

　　4）volatile類型變量提供什么保證？

　　volatile變量提供順序和可見性保證，例如，JVM或者JIT為了獲得更好的性能會(huì)對(duì)語句重排序，但是volatile類型變量即使在沒有同步塊的情況下賦值也不會(huì)與其他語句重排序。volatile提供happens-before的保證，確保一個(gè)線程的修改能對(duì)其他線程是可見的。某些情況下，volatile還能提供原子性，如讀64位數(shù)據(jù)類型，像long和double都不是原子的，但volatile類型的double和long就是原子的。

　　5)10個(gè)線程和2個(gè)線程的同步代碼，哪個(gè)更容易寫？

　　從寫代碼的角度來說，兩者的復(fù)雜度是相同的，因?yàn)橥酱a與線程數(shù)量是相互獨(dú)立的。但是同步策略的選擇依賴于線程的數(shù)量，因?yàn)樵蕉嗟木€程意味著更大的競爭，所以你需要利用同步技術(shù)，如鎖分離，這要求更復(fù)雜的代碼和專業(yè)知識(shí)。

　　6）你是如何調(diào)用wait（）方法的？使用if塊還是循環(huán)？為什么？

　　wait()方法應(yīng)該在循環(huán)調(diào)用，因?yàn)楫?dāng)線程獲取到CPU開始執(zhí)行的時(shí)候，其他條件可能還沒有滿足，所以在處理前，循環(huán)檢測條件是否滿足會(huì)更好。下面是一段標(biāo)準(zhǔn)的使用wait和notify方法的代碼：

　　//Thestandardidiomforusingthewaitmethod

　　synchronized(obj){

　　while(conditiondoesnothold)

　　obj.wait();//(Releaseslock,andreacquiresonwakeup)

　　...//Performactionappropriatetocondition

　　}

　　7）什么是多線程環(huán)境下的偽共享（falsesharing）？

　　偽共享是多線程系統(tǒng)（每個(gè)處理器有自己的局部緩存）中一個(gè)眾所周知的性能問題。偽共享發(fā)生在不同處理器的上的線程對(duì)變量的修改依賴于相同的緩存行，如下圖所示：

　　有經(jīng)驗(yàn)程序員的Java面試題

　　偽共享問題很難被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榫€程可能訪問完全不同的全局變量，內(nèi)存中卻碰巧在很相近的位置上。如其他諸多的并發(fā)問題，避免偽共享的最基本方式是仔細(xì)審查代碼，根據(jù)緩存行來調(diào)整你的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　8）什么是Busyspin？我們?yōu)槭裁匆褂盟?/p>

　　Busyspin是一種在不釋放CPU的基礎(chǔ)上等待事件的技術(shù)。它經(jīng)常用于避免丟失CPU緩存中的數(shù)據(jù)（如果線程先暫停，之后在其他CPU上運(yùn)行就會(huì)丟失）。所以，如果你的工作要求低延遲，并且你的線程目前沒有任何順序，這樣你就可以通過循環(huán)檢測隊(duì)列中的新消息來代替調(diào)用sleep()或wait()方法。它唯一的好處就是你只需等待很短的時(shí)間，如幾微秒或幾納秒。LMAX分布式框架是一個(gè)高性能線程間通信的庫，該庫有一個(gè)BusySpinWaitStrategy類就是基于這個(gè)概念實(shí)現(xiàn)的，使用busyspin循環(huán)EventProcessors等待屏障。

　　9）Java中怎么獲取一份線程dump文件？

　　在Linux下，你可以通過命令kill-3PID（Java進(jìn)程的進(jìn)程ID）來獲取Java應(yīng)用的dump文件。在Windows下，你可以按下Ctrl+Break來獲取。這樣JVM就會(huì)將線程的dump文件打印到標(biāo)準(zhǔn)輸出或錯(cuò)誤文件中，它可能打印在控制臺(tái)或者日志文件中，具體位置依賴應(yīng)用的配置。如果你使用Tomcat。

　　10）Swing是線程安全的？

　　不是，Swing不是線程安全的。你不能通過任何線程來更新Swing組件，如JTable、JList或JPanel，事實(shí)上，它們只能通過GUI或AWT線程來更新。這就是為什么Swing提供invokeAndWait()和invokeLater()方法來獲取其他線程的GUI更新請(qǐng)求。這些方法將更新請(qǐng)求放入AWT的線程隊(duì)列中，可以一直等待，也可以通過異步更新直接返回結(jié)果。你也可以在參考答案中查看和學(xué)習(xí)到更詳細(xì)的內(nèi)容。

　　11）什么是線程局部變量？

　　線程局部變量是局限于線程內(nèi)部的變量，屬于線程自身所有，不在多個(gè)線程間共享。Java提供ThreadLocal類來支持線程局部變量，是一種實(shí)現(xiàn)線程安全的方式。但是在管理環(huán)境下（如web服務(wù)器）使用線程局部變量的時(shí)候要特別小心，在這種情況下，工作線程的生命周期比任何應(yīng)用變量的生命周期都要長。任何線程局部變量一旦在工作完成后沒有釋放，Java應(yīng)用就存在內(nèi)存泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

　　12）用wait-notify寫一段代碼來解決生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題？

　　請(qǐng)參考答案中的示例代碼。只要記住在同步塊中調(diào)用wait()和notify()方法，如果阻塞，通過循環(huán)來測試等待條件。

　　13)用Java寫一個(gè)線程安全的單例模式（Singleton）？

　　請(qǐng)參考答案中的示例代碼，這里面一步一步教你創(chuàng)建一個(gè)線程安全的Java單例類。當(dāng)我們說線程安全時(shí)，意思是即使初始化是在多線程環(huán)境中，仍然能保證單個(gè)實(shí)例。Java中，使用枚舉作為單例類是最簡單的方式來創(chuàng)建線程安全單例模式的方式。

　　14）Java中sleep方法和wait方法的區(qū)別？

　　雖然兩者都是用來暫停當(dāng)前運(yùn)行的線程，但是sleep()實(shí)際上只是短暫停頓，因?yàn)樗粫?huì)釋放鎖，而wait()意味著條件等待，這就是為什么該方法要釋放鎖，因?yàn)橹挥羞@樣，其他等待的線程才能在滿足條件時(shí)獲取到該鎖。

　　15）什么是不可變對(duì)象（immutableobject）？Java中怎么創(chuàng)建一個(gè)不可變對(duì)象？

　　不可變對(duì)象指對(duì)象一旦被創(chuàng)建，狀態(tài)就不能再改變。任何修改都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，如String、Integer及其它包裝類。詳情參見答案，一步一步指導(dǎo)你在Java中創(chuàng)建一個(gè)不可變的類。

　　16）我們能創(chuàng)建一個(gè)包含可變對(duì)象的不可變對(duì)象嗎？

　　是的，我們是可以創(chuàng)建一個(gè)包含可變對(duì)象的不可變對(duì)象的，你只需要謹(jǐn)慎一點(diǎn)，不要共享可變對(duì)象的引用就可以了，如果需要變化時(shí)，就返回原對(duì)象的一個(gè)拷貝。最常見的例子就是對(duì)象中包含一個(gè)日期對(duì)象的引用。

　　數(shù)據(jù)類型和Java基礎(chǔ)面試問題

　　17）Java中應(yīng)該使用什么數(shù)據(jù)類型來代表價(jià)格？

　　如果不是特別關(guān)心內(nèi)存和性能的話，使用BigDecimal，否則使用預(yù)定義精度的double類型。

　　18）怎么將byte轉(zhuǎn)換為String？

　　可以使用String接收byte[]參數(shù)的構(gòu)造器來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，需要注意的點(diǎn)是要使用的正確的編碼，否則會(huì)使用平臺(tái)默認(rèn)編碼，這個(gè)編碼可能跟原來的編碼相同，也可能不同。

　　19）Java中怎樣將bytes轉(zhuǎn)換為long類型？

　　這個(gè)問題你來回答:-)

　　20）我們能將int強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為byte類型的變量嗎？如果該值大于byte類型的范圍，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

　　是的，我們可以做強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，但是Java中int是32位的，而byte是8位的，所以，如果強(qiáng)制轉(zhuǎn)化是，int類型的高24位將會(huì)被丟棄，byte類型的范圍是從-128到128。

　　3年工作經(jīng)驗(yàn)的Java面試題

　　21解釋Java堆空間及GC？

　　當(dāng)通過Java命令啟動(dòng)Java進(jìn)程的時(shí)候，會(huì)為它分配內(nèi)存。內(nèi)存的一部分用于創(chuàng)建堆空間，當(dāng)程序中創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候，就從對(duì)空間中分配內(nèi)存。GC是JVM內(nèi)部的一個(gè)進(jìn)程，回收無效對(duì)象的內(nèi)存用于將來的分配。

　　JVM底層面試題及答案

　　22）你能保證GC執(zhí)行嗎？

　　不能，雖然你可以調(diào)用System.gc()或者Runtime.gc()，但是沒有辦法保證GC的執(zhí)行。

　　23）怎么獲取Java程序使用的內(nèi)存？堆使用的百分比？

　　可以通過java.lang.Runtime類中與內(nèi)存相關(guān)方法來獲取剩余的內(nèi)存，總內(nèi)存及最大堆內(nèi)存。通過這些方法你也可以獲取到堆使用的百分比及堆內(nèi)存的剩余空間。Runtime.freeMemory()方法返回剩余空間的字節(jié)數(shù)，Runtime.totalMemory()方法總內(nèi)存的字節(jié)數(shù)，Runtime.maxMemory()返回最大內(nèi)存的字節(jié)數(shù)。

　　24）Java中堆和棧有什么區(qū)別？

　　JVM中堆和棧屬于不同的內(nèi)存區(qū)域，使用目的也不同。棧常用于保存方法幀和局部變量，而對(duì)象總是在堆上分配。棧通常都比堆小，也不會(huì)在多個(gè)線程之間共享，而堆被整個(gè)JVM的所有線程共享。

　　關(guān)于內(nèi)存的的面試問題和答案

　　Java基本概念面試題

　　25）“a==b”和”a.equals(b)”有什么區(qū)別？

　　如果a和b都是對(duì)象，則a==b是比較兩個(gè)對(duì)象的引用，只有當(dāng)a和b指向的是堆中的同一個(gè)對(duì)象才會(huì)返回true，而a.equals(b)是進(jìn)行邏輯比較，所以通常需要重寫該方法來提供邏輯一致性的比較。例如，String類重寫equals()方法，所以可以用于兩個(gè)不同對(duì)象，但是包含的字母相同的比較。

　　25）a.hashCode()有什么用？與a.equals(b)有什么關(guān)系？

　　hashCode()方法是相應(yīng)對(duì)象整型的hash值。它常用于基于hash的集合類，如Hashtable、HashMap、LinkedHashMap等等。它與equals()方法關(guān)系特別緊密。根據(jù)Java規(guī)范，兩個(gè)使用equal()方法來判斷相等的對(duì)象，必須具有相同的hashcode。

　　26）final、finalize和finally的不同之處？

　　final是一個(gè)修飾符，可以修飾變量、方法和類。如果final修飾變量，意味著該變量的值在初始化后不能被改變。finalize方法是在對(duì)象被回收之前調(diào)用的方法，給對(duì)象自己最后一個(gè)復(fù)活的機(jī)會(huì)，但是什么時(shí)候調(diào)用finalize沒有保證。finally是一個(gè)關(guān)鍵字，與try和catch一起用于異常的處理。finally塊一定會(huì)被執(zhí)行，無論在try塊中是否有發(fā)生異常。

　　27）Java中的編譯期常量是什么？使用它又什么風(fēng)險(xiǎn)？

　　公共靜態(tài)不可變（publicstaticfinal）變量也就是我們所說的編譯期常量，這里的public可選的。實(shí)際上這些變量在編譯時(shí)會(huì)被替換掉，因?yàn)榫幾g器知道這些變量的值，并且知道這些變量在運(yùn)行時(shí)不能改變。這種方式存在的一個(gè)問題是你使用了一個(gè)內(nèi)部的或第三方庫中的公有編譯時(shí)常量，但是這個(gè)值后面被其他人改變了，但是你的客戶端仍然在使用老的值，甚至你已經(jīng)部署了一個(gè)新的jar。為了避免這種情況，當(dāng)你在更新依賴JAR文件時(shí)，確保重新編譯你的程序。

　　Java集合框架的面試題

　　這部分也包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法及數(shù)組的面試問題

　　28)List、Set、Map和Queue之間的區(qū)別

　　List是一個(gè)有序集合，允許元素重復(fù)。它的某些實(shí)現(xiàn)可以提供基于下標(biāo)值的常量訪問時(shí)間，但是這不是List接口保證的。Set是一個(gè)無序集合。

　　29）poll()方法和remove()方法的區(qū)別？

　　poll()和remove()都是從隊(duì)列中取出一個(gè)元素，但是poll()在獲取元素失敗的時(shí)候會(huì)返回空，但是remove()失敗的時(shí)候會(huì)拋出異常。

　　30）Java中LinkedHashMap和PriorityQueue的區(qū)別是什么？

　　PriorityQueue保證最高或者最低優(yōu)先級(jí)的的元素總是在隊(duì)列頭部，但是LinkedHashMap維持的順序是元素插入的順序。當(dāng)遍歷一個(gè)PriorityQueue時(shí)，沒有任何順序保證，但是LinkedHashMap課保證遍歷順序是元素插入的順序。

　　31）ArrayList與LinkedList的不區(qū)別？

　　最明顯的區(qū)別是ArrrayList底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組，支持隨機(jī)訪問，而LinkedList的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書鏈表，不支持隨機(jī)訪問。使用下標(biāo)訪問一個(gè)元素，ArrayList的時(shí)間復(fù)雜度是O(1)，而LinkedList是O(n)。更多細(xì)節(jié)的討論參見答案。

　　32）用哪兩種方式來實(shí)現(xiàn)集合的排序？

　　你可以使用有序集合，如TreeSet或TreeMap，你也可以使用有順序的的集合，如list，然后通過Collections.sort()來排序。

　　33）Java中怎么打印數(shù)組？

　　你可以使用Arrays.toString()和Arrays.deepToString()方法來打印數(shù)組。由于數(shù)組沒有實(shí)現(xiàn)toString()方法，所以如果將數(shù)組傳遞給System.out.println()方法，將無法打印出數(shù)組的內(nèi)容，但是Arrays.toString()可以打印每個(gè)元素。

　　34）Java中的LinkedList是單向鏈表還是雙向鏈表？

　　是雙向鏈表，你可以檢查JDK的源碼。在Eclipse，你可以使用快捷鍵Ctrl+T，直接在編輯器中打開該類。

　　35）Java中的TreeMap是采用什么樹實(shí)現(xiàn)的？

　　Java中的TreeMap是使用紅黑樹實(shí)現(xiàn)的。

　　36)Hashtable與HashMap有什么不同之處？

　　這兩個(gè)類有許多不同的地方，下面列出了一部分：

　　a)Hashtable是JDK1遺留下來的類，而HashMap是后來增加的。

　　b）Hashtable是同步的，比較慢，但HashMap沒有同步策略，所以會(huì)更快。

　　c）Hashtable不允許有個(gè)空的key，但是HashMap允許出現(xiàn)一個(gè)nullkey。

　　更多的不同之處參見答案。

　　37）Java中的HashSet，內(nèi)部是如何工作的？

　　HashSet的內(nèi)部采用HashMap來實(shí)現(xiàn)。由于Map需要key和value，所以所有key的都有一個(gè)默認(rèn)value。類似于HashMap，HashSet不允許重復(fù)的key，只允許有一個(gè)nullkey，意思就是HashSet中只允許存儲(chǔ)一個(gè)null對(duì)象。

　　38）寫一段代碼在遍歷ArrayList時(shí)移除一個(gè)元素？

　　該問題的關(guān)鍵在于面試者使用的是ArrayList的remove()還是Iterator的remove()方法。這有一段示例代碼，是使用正確的方式來實(shí)現(xiàn)在遍歷的過程中移除元素，而不會(huì)出現(xiàn)ConcurrentModificationException異常的示例代碼。

　　39）我們能自己寫一個(gè)容器類，然后使用for-each循環(huán)碼？

　　可以，你可以寫一個(gè)自己的容器類。如果你想使用Java中增強(qiáng)的循環(huán)來遍歷，你只需要實(shí)現(xiàn)Iterable接口。如果你實(shí)現(xiàn)Collection接口，默認(rèn)就具有該屬性。

　　40）ArrayList和HashMap的默認(rèn)大小是多數(shù)？

　　在Java7中，ArrayList的默認(rèn)大小是10個(gè)元素，HashMap的默認(rèn)大小是16個(gè)元素（必須是2的冪）。這就是Java7中ArrayList和HashMap類的代碼片段：

　　//fromArrayList.javaJDK1.7

　　privatestaticfinalintDEFAULT_CAPACITY=10;

　　//fromHashMap.javaJDK7

　　staticfinalintDEFAULT_INITIAL_CAPACITY=1<<4;//aka16

　　41）有沒有可能兩個(gè)不相等的對(duì)象有有相同的hashcode？

　　有可能，兩個(gè)不相等的對(duì)象可能會(huì)有相同的hashcode值，這就是為什么在hashmap中會(huì)有沖突。相等hashcode值的規(guī)定只是說如果兩個(gè)對(duì)象相等，必須有相同的hashcode值，但是沒有關(guān)于不相等對(duì)象的任何規(guī)定。

　　42）兩個(gè)相同的對(duì)象會(huì)有不同的的hashcode嗎？

　　不能，根據(jù)hashcode的規(guī)定，這是不可能的。

　　43）我們可以在hashcode()中使用隨機(jī)數(shù)字嗎？

　　不行，因?yàn)閷?duì)象的hashcode值必須是相同的。參見答案獲取更多關(guān)于Java中重寫hashCode()方法的知識(shí)。

　　44）Java中，Comparator與Comparable有什么不同？

　　Comparable接口用于定義對(duì)象的自然順序，而comparator通常用于定義用戶定制的順序。Comparable總是只有一個(gè)，但是可以有多個(gè)comparator來定義對(duì)象的順序。

　　45）為什么在重寫equals方法的時(shí)候需要重寫hashCode方法？

　　因?yàn)橛袕?qiáng)制的規(guī)范指定需要同時(shí)重寫hashcode與equal是方法，許多容器類，如HashMap、HashSet都依賴于hashcode與equals的規(guī)定。

以上就是動(dòng)力節(jié)點(diǎn)java培訓(xùn)機(jī)構(gòu)小編分享的“開發(fā)多年中級(jí)程序員面試題經(jīng)驗(yàn)總結(jié)”的內(nèi)容，希望對(duì)大家有幫助，更多java面試題請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注動(dòng)力節(jié)點(diǎn)java培訓(xùn)機(jī)構(gòu)官網(wǎng)，每天會(huì)精彩內(nèi)容分享與你。

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