2020年Java多線程面試題大全

更新時間：2020-02-10 10:25:31 來源：動力節(jié)點瀏覽3281次

2020年Java多線程面試題大全

　　1.什么是活鎖、饑餓、無鎖、死鎖？

　　死鎖、活鎖、饑餓是關(guān)于多線程是否活躍出現(xiàn)的運行阻塞障礙問題，如果線程出現(xiàn)了這三種情況，即線程不再活躍，不能再正常地執(zhí)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(yù)，這些線程則一直處理阻塞的假死狀態(tài)，形成死鎖。

　　舉個例子，A同學(xué)搶了B同學(xué)的鋼筆，B同學(xué)搶了A同學(xué)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(zhí)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(yù)下他們才解決，當(dāng)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(fā)現(xiàn)這種情況沒有外力干預(yù)還是會一直阻塞下去的。

　　活鎖

　　活鎖這個概念大家應(yīng)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著對方的資源，而活鎖是拿到資源卻又相互釋放不執(zhí)行。

　　當(dāng)多線程中出現(xiàn)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(zhí)行，這就是活鎖。

　　饑餓

　　我們知道多線程執(zhí)行中有線程優(yōu)先級這個東西，優(yōu)先級高的線程能夠插隊并優(yōu)先執(zhí)行，這樣如果優(yōu)先級高的線程一直搶占優(yōu)先級低線程的資源，導(dǎo)致低優(yōu)先級線程無法得到執(zhí)行，這就是饑餓。

　　當(dāng)然還有一種饑餓的情況，一個線程一直占著一個資源不放而導(dǎo)致其他線程得不到執(zhí)行，與死鎖不同的是饑餓在以后一段時間內(nèi)還是能夠得到執(zhí)行的，如那個占用資源的線程結(jié)束了并釋放了資源。

　　無鎖

　　無鎖，即沒有對資源進行鎖定，即所有的線程都能訪問并修改同一個資源，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(huán)內(nèi)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并退出否則就會繼續(xù)下一次循環(huán)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(yīng)用即是無鎖的實現(xiàn)。

　　可以看出，無鎖是一種非常良好的設(shè)計，它不會出現(xiàn)線程出現(xiàn)的跳躍性問題，鎖使用不當(dāng)肯定會出現(xiàn)系統(tǒng)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。

　　2.線程和進程的區(qū)別是什么？

　　進程和線程的主要差別在于它們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。進程有獨立的地址空間，一個進程崩潰后，在保護模式下不會對其它進程產(chǎn)生影響，而線程只是一個進程中的不同執(zhí)行路徑。

　　線程有自己的堆棧和局部變量，但線程之間沒有單獨的地址空間，一個線程死掉就等于整個進程死掉，所以多進程的程序要比多線程的程序健壯，但在進程切換時，耗費資源較大，效率要差一些。

　　但對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線程，不能用進程。

　　3.Java實現(xiàn)線程有哪幾種方式？

　　（1）繼承Thread類實現(xiàn)多線程

　?。?）實現(xiàn)Runnable接口方式實現(xiàn)多線程

　?。?）使用ExecutorService、Callable、Future實現(xiàn)有返回結(jié)果的多線程

　?。?）通過線程池創(chuàng)建線程

　　4.啟動線程方法start和run有什么區(qū)別？

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

　　5.怎么終止一個線程？如何優(yōu)雅地終止線程？

　　stop終止，不推薦。

　　6.一個線程的生命周期有哪幾種狀態(tài)？它們之間如何流轉(zhuǎn)的？

　　NEW：毫無疑問表示的是剛創(chuàng)建的線程，還沒有開始啟動。

　　RUNNABLE:表示線程已經(jīng)觸發(fā)start方式調(diào)用，線程正式啟動，線程處于運行中狀態(tài)。

　　BLOCKED：表示線程阻塞，等待獲取鎖，如碰到synchronized、lock等關(guān)鍵字等占用臨界區(qū)的情況，一旦獲取到鎖就進行RUNNABLE狀態(tài)繼續(xù)運行。

　　WAITING：表示線程處于無限制等待狀態(tài)，等待一個特殊的事件來重新喚醒，如通過wait方法進行等待的線程等待一個notify或者notifyAll方法，通過join方法進行等待的線程等待目標(biāo)線程運行結(jié)束而喚醒，一旦通過相關(guān)事件喚醒線程，線程就進入了RUNNABLE狀態(tài)繼續(xù)運行。

　　TIMED_WAITING：表示線程進入了一個有時限的等待，如sleep(3000)，等待3秒后線程重新進行RUNNABLE狀態(tài)繼續(xù)運行。

　　TERMINATED：表示線程執(zhí)行完畢后，進行終止?fàn)顟B(tài)。需要注意的是，一旦線程通過start方法啟動后就再也不能回到初始NEW狀態(tài)，線程終止后也不能再回到RUNNABLE狀態(tài)。

　　7.線程中的wait和sleep方法有什么區(qū)別？

　　這個問題常問，sleep方法和wait方法都可以用來放棄CPU一定的時間，不同點在于如果線程持有某個對象的監(jiān)視器，sleep方法不會放棄這個對象的監(jiān)視器，wait方法會放棄這個對象的監(jiān)視器。

　　8.多線程同步有哪幾種方法？

　　Synchronized關(guān)鍵字，Lock鎖實現(xiàn)，分布式鎖等。

　　9.多線程有什么用？

　　1）發(fā)揮多核CPU的優(yōu)勢

　　隨著工業(yè)的進步，現(xiàn)在的筆記本、臺式機乃至商用的應(yīng)用服務(wù)器至少也都是雙核的，4核、8核甚至16核的也都不少見，如果是單線程的程序，那么在雙核CPU上就浪費了50%，在4核CPU上就浪費了75%。

　　單核CPU上所謂的"多線程"那是假的多線程，同一時間處理器只會處理一段邏輯，只不過線程之間切換得比較快，看著像多個線程"同時"運行罷了。

　　多核CPU上的多線程才是真正的多線程，它能讓你的多段邏輯同時工作，多線程，可以真正發(fā)揮出多核CPU的優(yōu)勢來，達(dá)到充分利用CPU的目的。

　　2）防止阻塞

　　從程序運行效率的角度來看，單核CPU不但不會發(fā)揮出多線程的優(yōu)勢，反而會因為在單核CPU上運行多線程導(dǎo)致線程上下文的切換，而降低程序整體的效率。

　　但是單核CPU我們還是要應(yīng)用多線程，就是為了防止阻塞。試想，如果單核CPU使用單線程，那么只要這個線程阻塞了，比方說遠(yuǎn)程讀取某個數(shù)據(jù)吧，對端遲遲未返回又沒有設(shè)置超時時間，那么你的整個程序在數(shù)據(jù)返回回來之前就停止運行了。

　　多線程可以防止這個問題，多條線程同時運行，哪怕一條線程的代碼執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)阻塞，也不會影響其它任務(wù)的執(zhí)行。

　　3）便于建模

　　這是另外一個沒有這么明顯的優(yōu)點了。假設(shè)有一個大的任務(wù)A，單線程編程，那么就要考慮很多，建立整個程序模型比較麻煩。但是如果把這個大的任務(wù)A分解成幾個小任務(wù)，任務(wù)B、任務(wù)C、任務(wù)D，分別建立程序模型，并通過多線程分別運行這幾個任務(wù)，那就簡單很多了。

　　10.多線程之間如何進行通信？

　　wait/notify

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