java多線程的一些問題

1. 什麼是線程？

線程是操做系統中運算調度的最小單位，

包含在進程中；

使用多線程在處理密集任務的時候能夠提速。Java語言對多線程提供了很好的支持。

 

2. 線程和進程的區別？

一個進程能夠有不少線程，每條線程執行不一樣的任務。

不一樣進程有不一樣的內存空間，全部的線程共享一塊內存空間。

每一個線程都有單獨的棧內存存儲本地數據。

 

3. 線程的實現方式？

繼承Thread類，調用Runnable接口；

Java繼承的單根性，實現Runnable接口，重寫run（）方法實現線程。

 

4. Start和Run的區別？

Start啓動新建立的線程，start內部調用run方法；

直接調用run方法，只會在原來的線程中調用，沒有新的線程啓動，start方法會啓動新線程。

 

5. Runable和Callable有什麼不一樣？

Runnable從jdk1.0就開始有的，Callable是jdk1.5增長的；

Callable的call（）方法能夠有返回值和拋出異常，Runnable的run（）方法沒有這些功能；

Callable還能夠返回裝載有計算結果的Future對象。

 

6. Java的內存模型？

Java的內存模型規定和指引了java程序在不一樣的內存架構，CPU和操做系統之間有肯定性的行爲；

它們在多線程的狀況下尤爲重要，內存模型爲多線程之間的可見性提供了保證；

                 

內存模型中有一塊共享的內存空間——主內存，持有全部線程的共享變量，各個線程的的本地內存持有的僅是共享變量的副本；

當線程A發生變化的時候，將副本信息刷新到主內存中；線程B在主內存中讀取線程A改變的信息。

 

7. volatile變量是什麼？

  在併發編程中缺乏同步的狀況下，多線程對成員變量的操做是透明的，其它線程可見；

vlatile能夠保證下一個讀取操做會在前一個寫操做以後發生，只有成員變量才能使用它。

 

8. 什麼是線程安全？Vector是一個線程安全類麼？

多線程狀況下，同時執行一段代碼，運行結果和單線程保持一致，就是線程安全；

Vector是用同步方法來實現線程安全的；ArrayList不是線程安全的；

 

9.  Java中的競態條件？例子

多線程對一些資源的競爭，首先要執行的程序競爭失敗從新排隊，致使整個流程沒有按照預期的順序處理，出現一些不肯定的，很難發現的bug，這種狀況是競態條件；

例如：無序處理

 

10. Java中如何中止一個線程？

沒有中止線程的API；

JDK1.0提供，stop（），suspend（），resume（）等控制線程的方法，已經被被棄用，太暴力；

當run（）或者call（）方法執行完以後線程會自動結束；

手動結束，能夠調用interrupt（）來中斷線程，有一箇中斷標誌。

 

11. 一個線程發生異常時會怎樣？

沒有捕獲線程會中止執行，拋異常UncaughtExceptionHandler；

JVM內部提供了Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程是否設置異常處理。

 

12. 如何實現兩個線程之間共享數據？

能夠經過共享對象來實現；

 

13. Notify和NotifyAll的區別？

Notify（）喚醒單個線程；

notifAll（）喚醒全部的線程，讓他們爭奪鎖。

 

14. 爲何wait，notify，notifyall這些方法不在thread類裏面？

這些方法防治Object類裏面；

由於java提供的鎖是對象級的鎖，而不是線程級的鎖，每一個對象都有鎖，經過線程得到；

定義在Thread裏面，不符合對象鎖的設計。

 

15. 什麼是ThreadLocal變量？

本地線程變量；

讓每個線程都有ThredLocal，競態條件就被消除；

對於頻繁建立對象的線程，使用它能夠減小對象的建立個數，在線程本地內存中持有變量副本，不用每次都建立；

例如：使用ThreadLocal可讓SimpleDateFormat變成線程安全的；

 

16. Interrupted和isInterrupted方法的區別?

前者會將中斷狀態清除，後者不會；

Java多線程中的中斷機制是用內部標識來實現的，調用interrupt來中斷一個線程會設置一箇中斷標誌true，查詢中斷狀態的時候，標誌會被清除；

後者用來查詢中斷狀態不會改變中斷狀態標誌；

前者是靜態的，後者是非靜態的；

 

17. 爲何wait和notify方法要在同步代碼塊中調用？

強制要求的，不這樣作會拋異常IllegalMonitorStateException；

避免兩者之間產生競態條件；

 

18. Java中的同步集合與併發集合的區別？

同步集合與併發集合都爲對線程提供了合適的線程安全的集合，併發集合擴展性更高；

Java5以前，只有同步集合，且在多線程併發的時候會致使爭搶，阻礙看程序的擴展性；

Java5以後，出現併發集合，例如ConcurrentHashMap，不只提供線程安全，還用鎖分離和內部分區等，擴展性更好。

 

19. Java中堆和棧有什麼不一樣？

棧是一塊和線程緊密相關的內存區域，每一個線程都有本身的棧內存，用於存儲本地變量，方法參數和棧調用，一個棧中存儲的變量對其它線程不可見；

堆是全部線程共享的一片公共內存區域，對象都在堆中建立；

爲了提高效率，線程會從堆中弄一個緩存到本身的棧；

在多線程狀況下，從公共內存中讀取變量存在線程不安全問題，使用volatile變量能夠保證線程安全。

 

20. 什麼是線程池？爲何要使用它？

建立若干數量的線程來等待響應處理，就叫線程池，線程池裏面的線程叫工做線程；

Java API提供了Execution框架能夠建立不一樣的線程池；

Why？

建立線程須要花費昂貴的資源和時間，任務來了在建立的話響應時間就會變長，影響效率；

能夠建立單線程池，每次處理一個任務；

能夠建立固定數量的線程池，或者可擴展的線程池來處理 多任務；

比喻：公交場

 

21. 如何解決生產者消費者問題？

一個線程生產任務，提供給其它線程進行消費 ，這就是屬於生產者消費者模型；

生產者消費者問題，能夠經過線程之間的通信來解決，java API提供了wait和notify方法來解決這個問題；

更好的方法是Semaphore或者BlockingQueue來實現生產者消費者模型。

 

22. 如何避免死鎖？

死鎖是兩個或兩個以上的進程在執行的時候，爭奪資源形成相互等待，程序卡死的一種現象；

死鎖的發生存在下面四個條件：

互斥條件，一個資源每次只能被一個進程調用；

請求與保持條件，一個進程得到資源阻塞時，對已經得到的資源保持不放；

不剝奪條件，進程已經得到資源，在未使用完成以前，不強行剝奪；

循環等待條件，進程之間頭尾相接等待資源釋放；

 

避免死鎖就是阻止循環等待條件，將系統中的全部資源設置標誌位，排序，規定全部的進程在申請資源的時候按順序執行（升序或降序）；

 

23. Java中活鎖和死鎖的區別？

活鎖，就是進程的狀態能夠改變，可是不可以執行； 例如,走廊裏兩我的相遇，一個讓一個,一直讓不開的現象。

死鎖，就是進程的狀態不能改變，也不可以執行； 例如,走廊裏兩我的相遇，堵在那兒不動的現象。

 

24. 怎樣檢查一個線程是否擁有鎖？

Java.lang.Thread中有一個方法holdsLock（），返回true，當前線程持有鎖；

 

25. Java中synchronized和RentrantLock有什麼不一樣？

它們都是鎖；

使用synchronized關鍵字做爲鎖來實現互斥，它能夠鎖方法，鎖語句塊，鎖對象，可是不可以擴展鎖以外的方法或者邊界，嘗試獲取鎖時候中途不能取消等；

Java5以後的lock接口提供了更爲複雜的控制來解決併發問題；

RentrantLock類實現了Lock，它擁有synchronized相同的併發性和內存語義且擴展性更好。

 

26. 有3個線程，怎樣保證他們按照順序執行？

有不少種方法；

可使用join（）方法在一個線程中啓動另外一個線程，

好比：A，B，C三個線程；將A join到b中，b join到c中，先啓動C線程，按照c-b-a的順序執行；

 

27. Thread類中的yield方法有什麼做用？

能夠暫停當前正在執行的線程對象，讓優先級高的先執行；

它是一個靜態方法，保證當前線程放棄CPU佔用，而不保證優先級高的就必定執行，有可能線程剛暫停又立馬恢復；

 

28. Java中的ConcurrentHashMap的併發度是什麼？

 ConcurrentHashMap把實際的map劃分爲若干部分來實現它的可擴展性和線程安全；

這種劃分是使用併發度得到的，它是ConcurrentHashMap類構造函數的一個構造參數，默認值是16，這樣能在多線程狀況下避免爭用。

 

29. 若是你提交任務時候，線程池已經滿，會發生什麼？

會拋異常RejectedExecutionException；由於在非擴展線程池的狀況下該線程任務不可以被調度。

 

30. Java中線程池中的submit和execute方法有什麼區別？

兩個方法均可以向線程池提交任務；

execute方法的返回值類型是void，定義在Execotor接口中；

Submit方法返回持有計算結果的future對象，它定義在ExecutorService接口中，它擴展了Exector接口；

其它的線程池類ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法；

 

31. 什麼是阻塞式方法？

指程序會等待該方法完成，期間不會作其它的事情；

ServerSocket類的accept方法就是阻塞式方法，會一直等待客戶端鏈接；

阻塞指的是線程在調用結果返回以前，當前線程會被掛起，直到獲得結果以後纔會返回；

 

32. Java中的ReadWriteLock是什麼？

讀寫鎖，用來提高併發程序性能；

Java5 新增的接口，一個讀寫鎖維護一對關聯的鎖，一個用於讀操做，一個用於寫操做；

讀鎖是共享的，寫鎖是獨佔的。

 

33. 多線程中的忙循環是什麼？

忙循環就是開發者用空循環讓一個線程等待，一直持有CPU的控制；

不像wait（），sleep（），yield（）等方法，放棄了CPU的控制；

好處是保留CPU緩存，減小線程等待，避免重建緩存。

 

34. 若是同步塊內的線程拋出異常會發生什麼？

線程會釋放鎖；

 

35. 單例模式的雙檢鎖是什麼 ？

它是用來建立線程安全的，寫單例模式的老方法；

當單例實例第一次被建立時候它試圖用單個鎖進行性能優化，可是因爲太過複雜幾乎沒人用。

 

36. 如何在java中建立線程安全的singleton？

雙檢索實現單例；

也能夠經過JVM的類加載和靜態變量初始化特徵來建立單例；

或者利用枚舉實現；

以上三種都是線程安全的可用的；

 

37. 寫出3條你遵循的多線程最佳實踐？

1）給線程起一個有意義的名字

方便找bug或追蹤線程執行；

2）避免鎖定和縮小同步範圍

鎖花費的代價高昂，且上下文切換更耗費時間和空間，最低限度的使用同步鎖，縮小臨界區，有利於提高性能。

3）多用同步類，少用wait和notify

CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 和 Exchanger 等這些同步類簡化了編碼操做；

而wait和notify很難實現相對複雜控制流控制；

使用高級的同步工具備利於優化線程；

4）多用併發集合少用同步集合

併發集合比同步集合擴展性好

 

38. 如何強制啓動一個線程？

線程是被線程 調度器控制的，java中沒有提供響應的API。

 

39. Java多線程中調用wait和sleep的方法有什麼不一樣？

均可以讓線程進入等待狀態；

wait方法用於線程間通訊，若是等待條件爲真且其它線程被喚醒是它會釋放鎖；

sleep方法僅僅是釋放CPU的資源，讓當前線程中止執行，不會釋放鎖；

 

 

 

• 其它

1. CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什麼不一樣？

CyclicBarrier和CountDownLatch均可以讓一組線程等待其它線程；

不一樣點是CountdownLatch不能從新使用。

 

2. 什麼是FutureTask？

在java併發編程中，FutrueTask表示一個能夠取消的異步運算；

它有啓動運算，取消運算，查詢運算，取回運算等方法，只有單運算完成才能取回結果，運算未完成get將會被阻塞。

異步運算也是調用Runnable接口，能夠交給Executor來執行。

 

3. 爲何應該在循環中檢查等待條件？

處在等待狀態的線程可能會收到錯誤報警和僞喚醒，不在循環中檢查等待，程序就會在沒有知足條件的狀況下退出；

當一個線程被notify時候，並不認爲它原來的狀態仍然有效，由於這段時間它有可能改變。

 

4. 如何在java中獲取線程堆棧？

JVM會把全部線程的狀態存到日誌文件，或者輸出到控制檯；

Windows中Ctrl+Break組合鍵獲取；

Linux下用kill -3 命令獲取；

業能夠用jps這個工具找到id；

 

5. JVM中的那個參數是用來控制線程的棧堆大小的？

-Xss用來控制線程棧堆大小；

 

6. Java中的semaphore是什麼？

是一種新的同步類，是一個計數信號；

信號量維護了一個許可集合，未經許可的線程請求會被阻塞，得到許可請求才能夠進入排隊狀態；

Semaphore只對可用許可的信號進行計數；

信號量經常使用在多線程代碼種，好比數據庫鏈接池等

 

7. Swing是線程安全的麼？ 爲何？

不是線程安全的；

由於swing的提供的組件不能再多線程中進行修改，全部對GUI組件的更新都須要在AWT線程中完成；

而swin提供了同步和異步兩種回調方法來進行更新；

 

8. Java中的invokeAndWait和invokeLater方法有什麼區別？

做用都是從當前線程更新GUI組件；

前者同步更新GUI組件，好比一個進度條，一旦更新了，進度條就要作出相應改變；

後者請求派線程更新組件，好比一個進度條，一旦更新，並無更新，須要等待派發線程完成更新，才最終更新。

 

9. Swing API中的哪些方法是線程安全的 ？

Swing不是線程安全的，它的一些方法是線程安全的；

好比：repaint（），revalidata（），JTextComponent的setText（）方法和JTextArea的insert（）方法和append（）方法等。

 

10. Java中volatile變量和atomic變量有什麼不一樣？

Java中的volatile變量能夠確保先行關係，寫操做會發生在後續的讀操做以前，可是並不能保證原子性；

例如用volatile修飾count變量，那麼count++操做就不是原子性的；

AtomicInteger類提供的atomic方法可讓這種操做具備原子性；

 

11. Java中的fork join框架是什麼 ？

Fork join框架是JDK7出現的一款工具，java開發人員能夠經過它，充分利用現代服務器上的多出來器；

能夠將全部可用的處理能力調用起來提高程序性能；

它使用了工做竊取算法，能夠完成更多任務的工做線程，能夠從其它線程中竊取任務來執行。