(1)什麼是線程?
線程,是程序執行流的最小單元。線程是進程中的一個實體,是被系統獨立調度和分派的基本單位,線程本身不擁有系統資源,只擁有一點兒在運行中必不可少的資源,但它可與同屬一個進程的其它線程共享進程所擁有的所有資源。線程也有就緒、阻塞和運行三種基本狀態。在單個程序中同時運行多個線程完成不一樣的工做,稱爲多線程。
(2)什麼是進程?
進程是系統進行資源分配和調度的基本單位,進程是線程的容器,進程是程序的實體,是一個「執行中的程序」。
特徵:
(1)動態性:進程的實質是程序的一次執行過程,進程是動態產生,動態消亡的。
(2)併發性:任何進程均可以同其餘進程一塊兒併發執行。
(3)獨立性:進程是一個能獨立運行的基本單位,同時也是系統分配資源和調度的獨立單位。
(4)異步性:因爲進程間的相互制約,使進程具備執行的間斷性,即進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推動。
(3)線程與進程區別
(1)進程是資源的分配和調度的一個獨立單元,而線程是CPU調度的基本單元
(2)同一個進程中能夠包括多個線程,而且線程共享整個進程的資源(寄存器、堆棧、上下文),一個進程至少包括一個線程。
(3)進程的建立調用fork或者vfork,而線程的建立調用thread,進程結束後它擁有的全部線程都將銷燬,而線程的結束不會影響同個進程中的其餘線程的結束
(4)線程是輕兩級的進程,它的建立和銷燬所須要的時間比進程小不少,全部操做系統中的執行功能都是建立線程去完成的
(5)線程中執行時通常都要進行同步和互斥,由於他們共享同一進程的全部資源
(6)線程有本身的私有屬性TCB,線程id,寄存器、硬件上下文,而進程也有本身的私有屬性進程控制塊PCB,這些私有屬性是不被共享的,用來標示一個進程或一個線程的標誌
(4)如何在Java中實現線程?
繼承java.lang.Thread類
直接調用Runnable接口來重寫run()方法
使用Callable和Future
(5)用Runnable仍是Thread?
Java不支持類的多重繼承,但容許你調用多個接口。因此若是你要繼承其餘類,固然是調用Runnable接口好 了
Thread 類中的start() 和 run() 方法有什麼區別?
tart()方法被用來啓動新建立的線程,並且start()內部 調用了run()方法,這和直接調用run()方法的效果不同。當你調用run()方法的時候,只會是在原來的線程中調用,沒有新的線程啓 動,start()方法纔會啓動新線程。
Java中Runnable和Callable有什麼不一樣?
Runnable和Callable都表明那些要在不一樣的線程中執行的任務。Runnable從JDK1.0開始就有了,Callable是在 JDK1.5增長的。它們的主要區別是Callable的 call() 方法能夠返回值和拋出異常,而Runnable的run()方法沒有這些功能。Callable能夠返回裝載有計算結果的Future對象
Java中的volatile 變量是什麼?
volatile只修飾變量
(1)volatile能保證變量在多個線程之間的可見性,但不能保證原子性(一個線程修改了這個變量的值,volatile 保證了新值能當即同步到主內存,以及每次使用前當即從主內存刷新)
(2)禁止指令重排序優化
volatile 性能:volatile 的讀性能消耗與普通變量幾乎相同,可是寫操做稍慢,由於它須要在本地代碼中插入許多內存屏障指令來保證處理器不發生亂序執行。
什麼是線程安全?Vector是一個線程安全類嗎?
若是你的代碼所在的進程中有多個線程在同時運行,而這些線程可能會同時運行這段代碼。若是每次運行結果和單線程運行的結果是同樣的,並且其餘的變量的值也和預期的是同樣的,就是線程安全的。
Vector是用同步方法來實現線程安全的
Java中什麼是競態條件? 舉個例子說明。
多個線程同時訪問相同的資源並進行讀寫操做,若是對資源的訪問順序敏感,就稱存在競態條件。致使競態條件發生的代碼區稱做臨界區。在臨界區中使用適當的同步就能夠避免競態條件。 界區實現方法有兩種,一種是用synchronized,一種是用Lock顯式鎖實現。
Java中如何中止一個線程?
使用退出標誌,使線程正常退出,也就是當run方法完成後線程終止。
使用stop方法強行終止,可是不推薦這個方法,由於stop和suspend及resume同樣都是過時做廢的方法。
使用interrupt方法中斷線程。
一個線程運行時發生異常會怎樣?
若是異常沒有被捕獲該線程將會中止執行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用於處理未捕獲異常形成線程忽然中斷狀況的一個內嵌接口。當一個未捕獲異常將形成線程中斷的時候JVM會使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程的UncaughtExceptionHandler並將線程和異常做爲參數傳遞給handler的uncaughtException()方法進行處理。
如何在兩個線程間共享數據?
你能夠經過共享對象來實現這個目的,或者是使用像阻塞隊列這樣併發的數據結構。用wait和notify方法實現了生產者消費者模型。
Java中notify 和 notifyAll有什麼區別?
notify()方法不能喚醒某個具體的線程,因此只有一個線程在等待的時候它纔有用武之地,notify不能保證得到鎖的線程,真正須要鎖,而且可能產生死鎖。而notifyAll()喚醒全部線程並容許他們爭奪鎖確保了至少有一個線程能繼續運行
爲何wait, notify 和 notifyAll這些方法不在thread類裏面?
(1)JAVA提供的鎖是對象級的而不是線程級的,每一個對象都有鎖,經過線程得到。
(2)因爲wait,notify和notifyAll都是鎖級別的操做,因此把他們定義在Object類中,由於鎖屬於對象。
(3)若是線程須要等待某些鎖那麼調用對象中的wait()方法就有意義了。若是wait()方法定義在Thread類中,線程正在等待的是哪一個鎖就不明顯了。
爲何wait、notify和notifyAll要在同步塊中執行?
(1)若是調用某個對象的wait()、notify和notifyAll方法,當前線程必須擁有這個對象的monitor(即鎖),所以調用wait()、notify和notifyAll方法必須在同步塊或者同步方法中進行(synchronized塊或者synchronized方法)。
(2)Java API規範規定,若是不在同步塊中執行會拋出IllegalMonitorStateException異常
(3)爲了不wait和notify之間產生競態條件。(競態條件會致使程序在併發狀況下出現一些bugs。多線程對一些資源的競爭的時候就會產生競態條件,若是首先要執行的程序競爭失敗排到後面執行了,那麼整個程序就會出現一些不肯定的bugs。這種bugs很難發現並且會重複出現,由於線程間的隨機競爭。)
wait()與sleep()的區別
sleep()方法是Thread類的靜態方法,僅僅釋放CPU資源或者讓當前線程中止執行一段時間,但不會釋放鎖。sleep能夠在任何地方使用。sleep方法會自動喚醒
wait()方法是object類的方法,用於線程間通訊,會釋放鎖;只能在同步方法或者同步塊中使用。調用wait方法的線程,不會本身喚醒,須要線程調用notify()/notifyAll()方法喚醒.
什麼是ThreadLocal變量?
ThreadLocal並非一個Thread,而是Thread的局部變量,ThreadLocal成員變量,每一個線程均可以保留一份它的備份數據,經過set方法設置;在線程內部用get方法獲取本身備份的數據。這個備份並非JVM本身備份的,而是經過ThreadLocal的set方法完成的,它的本質是以當前線程的Id爲key,存儲該線程的數據。若是每一個線程set的值都沒有關聯,那麼這個成員的值確定是線程安全的;可是若是兩個線程在set時引用了同一個數據,那麼就仍然會存在同步問題。ThreadLocal的本質是,每一個線程只能獲取到本身set的數據。
ThreadLocal、Synchronized區別?
ThreadLocal它只是一個線程的局部變量(其實就是一個Map),ThreadLocal會爲每一個使用該變量的線程提供獨立的變量副本,因此每個線程均可以獨立地改變本身的副本,而不會影響其它線程所對應的副本。這樣作其實就是以空間換時間的方式(與synchronized相反),以耗費內存爲代價,但大大減小了線程同步(如synchronized)所帶來性能消耗以及減小了線程併發控制的複雜度。保證了線程的隔離性
synchronized關鍵字是Java利用鎖的機制自動實現的,通常有同步方法和同步代碼塊兩種使用方式
Synchronized用於線程間的數據共享,而ThreadLocal則用於線程間的數據隔離
interrupt、interrupted和isInterrupted的區別?
interrupt()方法用於中斷線程。調用該方法的線程的狀態爲將被置爲"中斷"狀態,不會中止線程,須要用戶本身去監視線程的狀態爲並作處理
isInterrupted 只是簡單的查詢中斷狀態,不會對狀態進行修改。
interrupted是靜態方法,返回的是當前線程的中斷狀態。
interrupted 是做用於當前線程,isInterrupted 是做用於調用該方法的線程對象所對應的線程。(線程對象對應的線程不必定是當前運行的線程。例如咱們能夠在A線程中去調用B線程對象的isInterrupted方法。),這兩個方法最終都會調用同一個方法,只不過參數一個是true,一個是false;
爲何你應該在循環中檢查等待條件?
處於等待狀態的線程可能會收到錯誤警報和僞喚醒,若是不在循環中檢查等待條件,程序就會在沒有知足結束條件的狀況下退出。所以,當一個等待線程醒來時,不能認爲它原來的等待狀態仍然是有效的,在notify()方法調用以後和等待線程醒來以前這段時間它可能會改變。這就是在循環中使用wait()方法效果更好的緣由。
(在使用等待或通知機制時,要配合boolean值或可以判斷真假的條件,在notify以前改變boolean量的值,讓wait返回後能退出while循環,通常在wait()方法的外圍加一層while循環,以防止早期通知或在通知遺漏後阻塞在wait方法內)
Java中如何中止一個線程
Jdk1.0有stop()、suspend()、resume()的控制方法,但因爲潛在的死鎖威脅所以在後序的JDK中被棄用。以後的Java API沒有提供兼容其線程安全的中止線程的方法。
當run()或者call()方法執行完的時候線程會自動結束。
若是想手動結束線程,可利用volatile布爾變量來退出run()方法的循環或者取消任務來中斷線程。
Java中堆和棧有什麼不一樣?
爲何把這個問題歸類在多線程和併發面試題裏?由於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,一個線程中存儲的變量對其它線程是不可見的。而堆是全部線程共享的一片公用內存區域。對象都在堆裏建立,爲了提高效率線程會從堆中弄一個緩存到本身的棧,若是多個線程使用該變量就可能引起問題,這時volatile變量就能夠發揮做用了,它要求線程從主存中讀取變量的值。
什麼是線程池? 爲何要使用它?
建立線程要花費昂貴的資源和時間,若是任務來了才建立線程那麼響應時間會變長,並且一個進程能建立的線程數有限。爲了不這些問題,在程序啓動的時候就建立若干線程來響應處理,它們被稱爲線程池,裏面的線程叫工做線程。
如何避免死鎖?
死鎖現象:當兩個或兩個以上進程在執行過程當中,因爭奪資源而形成的一種互相等待的現象,若無外力做用,它們將一直阻塞下去。
例如:線程A當前持有互斥所鎖lock1,線程B當前持有互斥鎖lock2。接下來,當線程A仍然持有lock1時,它試圖獲取lock2,由於線程B正持有lock2,所以線程A會阻塞等待線程B對lock2的釋放。若是此時線程B在持有lock2的時候,也在試圖獲取lock1,由於線程A正持有lock1,所以線程B會阻塞等待A對lock1的釋放。兩者都在等待對方所持有鎖的釋放,而兩者卻又都沒釋放本身所持有的鎖,這時兩者便會一直阻塞下去。這種情形稱爲死鎖。
致使死鎖的條件:
(1)互斥條件:一個資源每次只能被一個進程使用。
(2)請求與保持條件:一個進程因請求資源而阻塞時,對已得到的資源保持不放。
(3)不剝奪條件:進程已得到的資源,在末使用完以前,不能強行剝奪。
(4)循環等待條件:若干進程之間造成一種頭尾相接的循環等待資源關係。
避免死鎖的辦法:
(1)阻止循環等待條件,將系統中全部的資源設置標誌位、排序,規定全部的進程申請資源必須以必定的順序(升序或降序)作操做來避免死鎖。
(2)只在必要的最短期內持有鎖,考慮使用同步語句塊代替整個同步方法;
(3)儘可能編寫不在同一時刻須要持有多個鎖的代碼,若是不可避免,則確保線程持有第二個鎖的時間儘可能短
(4)建立和使用一個大鎖來代替若干小鎖,並把這個鎖用於互斥,而不是用做單個對象的對象級別鎖。
Java中活鎖和死鎖有什麼區別?
這是上題的擴展,活鎖和死鎖相似,不一樣之處在於處於活鎖的線程或進程的狀態是不斷改變的,活鎖能夠認爲是一種特殊的飢餓。一個現實的活鎖例子是兩我的在狹小的走廊碰到,兩我的都試着避讓對方好讓彼此經過,可是由於避讓的方向都同樣致使最後誰都不能經過走廊。簡單的說就是,活鎖和死鎖的主要區別是前者進程的狀態能夠改變可是卻不能繼續執行。
怎麼檢測一個線程是否擁有鎖?
在java.lang.Thread中有一個方法叫holdsLock(),它返回true若是當且僅當當前線程擁有某個具體對象的鎖。
JVM中哪一個參數是用來控制線程的棧堆棧小的
-Xss參數用來控制線程的堆棧大小。
有三個線程T1,T2,T3,怎麼確保它們按順序執行?
在多線程中有多種方法讓線程按特定順序執行
用線程類的join()方法在一個線程中啓動另外一個線程,另一個線程完成該線程繼續執行。爲了確保三個線程的順序你應該先啓動最後一個(T3調用T2,T2調用T1),這樣T1就會先完成而T3最後完成。
Thread類中yield()方法的做用?
yield()方法:是靜態方法,暫停正在執行的線程對象,交出CPU,讓其餘具備相同優先級的線程執行。它不會釋放對象鎖,且yield沒法控制交出CPU權限的具體時間,只能讓相同優先級的線程有獲取運行的權利
做用:讓相同優先級的線程之間能輪換執行,大多數yield()調用會使線程從運行狀態到就緒狀態。
Java中ConcurrentHashMap的併發度是什麼?
ConcurrentHashMap把實際map劃分紅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類構造函數的一個可選參數,默認值爲16,這樣在多線程狀況下就能避免爭用。
Java中Semaphore(信號量)是什麼?
Java中的Semaphore是一種新的同步類,它是一個計數信號。從概念上講,信號量維護了一個許可集合。若有必要,在許可可用前會阻塞每個acquire(),而後再獲取該許可。每一個release()添加一個許可,從而可能釋放一個正在阻塞的獲取者。可是,不使用實際的許可對象,Semaphore只對可用許可的號碼進行計數,並採起相應的行動。信號量經常用於多線程的代碼中,好比數據庫鏈接池。
若是你提交任務時,線程池隊列已滿。會時發會生什麼?
這個問題問得很狡猾,許多程序員會認爲該任務會阻塞直到線程池隊列有空位。事實上若是一個任務不能被調度執行那麼ThreadPoolExecutor’s submit()方法將會拋出一個RejectedExecutionException異常。
Java線程池中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()方法的返回類型是void,它定義在Executor接口中,而submit()方法能夠返回持有計算結果的Future對象,它定義在ExecutorService接口中,它擴展了Executor接口,其它線程池類像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法。
什麼是阻塞式方法?
阻塞式方法是指程序會一直等待該方法完成期間不作其餘事情,ServerSocket的accept()方法就是一直等待客戶端鏈接。這裏的阻塞是指調用結果返回以前,當前線程會被掛起,直到獲得結果以後纔會返回。此外,還有異步和非阻塞式方法在任務完成前就返回。java
Swing是線程安全的嗎? 爲何?
Swing不是線程安全的,當咱們說swing不是線程安全的經常提到它的組件,這些組件不能在多線程中進行修改,全部對GUI組件的更新都要在AWT線程中完成,而Swing提供了同步和異步兩種回調方法來進行更新。
Java中的ReadWriteLock是什麼?
通常而言,讀寫鎖是用來提高併發程序性能的鎖分離技術的成果。Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一個接口,一個ReadWriteLock維護一對關聯的鎖,一個用於只讀操做一個用於寫。在沒有寫線程的狀況下一個讀鎖可能會同時被多個讀線程持有。寫鎖是獨佔的,你可使用JDK中的ReentrantReadWriteLock來實現這個規則,它最多支持65535個寫鎖和65535個讀鎖。
多線程中的忙循環是什麼?
忙循環就是程序員用循環讓一個線程等待,不像傳統方法wait(), sleep() 或 yield() 它們都放棄了CPU控制,而忙循環不會放棄CPU,它就是在運行一個空循環。這麼作的目的是爲了保留CPU緩存,在多核系統中,一個等待線程醒來的時候可能會在另外一個內核運行,這樣會重建緩存。爲了不重建緩存和減小等待重建的時間就可使用它了。
volatile 變量和 atomic 變量有什麼不一樣?
這是個有趣的問題。首先,volatile 變量和atomic 變量看起來很像,但功能卻不同。Volatile變量能夠確保先行關係,即寫操做會發生在後續的讀操做以前,但它並不能保證原子性。例如用volatile修飾count變量那麼count++ 操做就不是原子性的。而AtomicInteger類提供的atomic方法可讓這種操做具備原子性如getAndIncrement()方法會原子性的進行增量操做把當前值加一,其它數據類型和引用變量也能夠進行類似操做。
Java中synchronized和 ReentrantLock有什麼不一樣?
程序員