阿里面試官的分享Java面試中須要準備哪些多線程併發的技術要點

在任何Java面試當中多線程和併發方面的問題都是必不可少的一部分。因此你應該準備不少關於多線程的問題。在投資銀行業務中多線程和併發是一個很是受歡迎的話題，特別是電子交易發展方面相關的。他們會問面試者不少使人混淆的Java線程問題。面試官只是想確信面試者有足夠的Java線程與併發方面的知識，由於候選人中有不少只浮於表面。用於直接面向市場交易的高容量和低延時的電子交易系統在本質上是併發的。

1、概念

什麼是線程

• 一個線程要執行任務,必須得有線程
• 一個進程(程序)的全部任務都在線程中執行的
• 一個線程執行任務是串行的,也就是說一個線程,同一時間內,只能執行一個任務

多線程原理

• 同一時間,CPU只能處理1條線程,只有一條線程在工做(執行)
• 多線程併發(同時)執行,其實質是CPU快速的在多線程之間調度(切換)

若是線程過多,會怎樣?

• CPU在N多條線程中調度,會消耗大量的cpu資源
• 每條線程被調度執行的頻率越低(線程的執行效率低)

多線程的優勢

• 能適當提升程序的執行效率
• 能適當提升資源的利用率(CPU 內存利用率等)

多線程的缺點

• 建立線程是有開銷的，iOS下主要成本包括：內核數據結構（大約1KB）、棧空間（子線程512KB、主線程1MB，也可使用-setStackSize:設置，但必須是4K的倍數，並且最小是16K），建立線程大約須要90毫秒的建立時間
• 若是開啓大量的線程,會下降程序的性能
• 程序越多CPU的線程上的開銷就越大
• 程序設計更加複雜:線程之間的通信,多線程的數據共享

主線程的主要做用

• 顯示和刷新UI界面
• 處理UI事件(好比點擊事件,滾動事件,拖拽事件等)

主線程的使用注意

• 別將比較耗時的操做放在主線程中,會致使UI界面的卡頓
• 將耗時操做放在子線程(後臺線程,非主線程)

2、多線程的4種方案

3、常見多線程面試題：

下面這些是我在不一樣時間不一樣地點喜歡問的Java線程問題。我沒有提供答案，但只要可能我會給你線索，有些時候這些線索足夠回答問題。

1.如今有T一、T二、T3三個線程，你怎樣保證T2在T1執行完後執行，T3在T2執行完後執行？

這個線程問題一般會在第一輪或電話面試階段被問到，目的是檢測你對」join」方法是否熟悉。這個多線程問題比較簡單，能夠用join方法實現。

2.在Java中Lock接口比synchronized塊的優點是什麼？你須要實現一個高效的緩存，它容許多個用戶讀，但只容許一個用戶寫，以此來保持它的完整性，你會怎樣去實現它？

lock接口在多線程和併發編程中最大的優點是它們爲讀和寫分別提供了鎖，它能知足你寫像ConcurrentHashMap這樣的高性能數據結構和有條件的阻塞。Java線程面試的問題愈來愈會根據面試者的回答來提問。我強烈建議在你去參加多線程的面試以前認真讀一下Locks，由於當前其大量用於構建電子交易終統的客戶端緩存和交易鏈接空間。

3.在java中wait和sleep方法的不一樣？

一般會在電話面試中常常被問到的Java線程面試問題。最大的不一樣是在等待時wait會釋放鎖，而sleep一直持有鎖。Wait一般被用於線程間交互，sleep一般被用於暫停執行。

4.用Java寫代碼來解決生產者——消費者問題。

與上面的問題很相似，但這個問題更經典，有些時候面試都會問下面的問題。在Java中怎麼解決生產者——消費者問題，固然有不少解決方法，我已經分享了一種用阻塞隊列實現的方法。有些時候他們甚至會問怎麼實現哲學家進餐問題。

5.你將如何使用thread dump？你將如何分析Thread dump？

在UNIX中你可使用kill -3，而後thread dump將會打印日誌，在windows中你可使用」CTRL+Break」。很是簡單和專業的線程面試問題，可是若是他問你怎樣分析它，就會很棘手。

6.用Java編程一個會致使死鎖的程序，你將怎麼解決？

這是我最喜歡的Java線程面試問題，由於即便死鎖問題在寫多線程併發程序時很是廣泛，可是不少侯選者並不能寫deadlock free code（無死鎖代碼？），他們很掙扎。只要告訴他們，你有N個資源和N個線程，而且你須要全部的資源來完成一個操做。爲了簡單這裏的n能夠替換爲2，越大的數據會使問題看起來更復雜。經過避免Java中的死鎖來獲得關於死鎖的更多信息。

7.你在多線程環境中遇到的共同的問題是什麼？你是怎麼解決它的？

多線程和併發程序中常遇到的有Memory-interface、競爭條件、死鎖、活鎖和飢餓。問題是沒有止境的，若是你弄錯了，將很難發現和調試。這是大多數基於面試的，而不是基於實際應用的Java線程問題。

8.爲何咱們調用start()方法時會執行run()方法，爲何咱們不能直接調用run()方法？

這是一個很是經典的java多線程面試問題。這也是我剛開始寫線程程序時候的困惑。如今這個問題一般在電話面試或者是在初中級Java面試的第一輪被問到。這個問題的回答應該是這樣的，當你調用start()方法時你將建立新的線程，而且執行在run()方法裏的代碼。可是若是你直接調用run()方法，它不會建立新的線程也不會執行調用線程的代碼。

9.Java中的volatile關鍵是什麼做用？怎樣使用它？在Java中它跟synchronized方法有什麼不一樣？

自從Java 5和Java內存模型改變之後，基於volatile關鍵字的線程問題愈來愈流行。應該準備好回答關於volatile變量怎樣在併發環境中確保可見性、順序性和一致性。

10.什麼是不可變對象，它對寫併發應用有什麼幫助？

另外一個多線程經典面試問題，並不直接跟線程有關，但間接幫助不少。這個java面試問題能夠變的很是棘手，若是他要求你寫一個不可變對象，或者問你爲何String是不可變的。

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• 4、多線程併發的學習思路：

上圖是我從事Java開發工做以來總結概括出最全面的多線程併發學習知識點，內容看上去不少，很複雜，其實學起來很是容易，我也會常常在個人羣裏上傳一些關於分佈式架構，微服務架構，源碼分析，JVM，併發編程的學習視頻分享給進羣的朋友並且每個專題板塊都會有一個學習錄像圖，若是各位有興趣的話能夠加下個人羣：575745314 來免費學習。

5、總結

其實，不少面試官都清楚，初級程序員對於多線程的掌握度幾乎爲零。可是面試環節中，不少面試官都會抱着試一試的態度去提問一兩道多線程的題目。其目的不是爲了難爲面試者，也不是爲了彰顯面試的「高大上」，而是爲了區分通常人才與優質人才。最後一點你們謹記：

在找工做的時候，除了作些相關面試和準備熟悉之前作的項目以外，還應該學習新的知識。畢竟，每多學一點，成功找到工做的機會就大一點。並且，IT這行，技術發展過於快速，若是沒有學習新知識的動力，終究會被淘汰。

由於學習實在是很枯燥無味。學習是一個長期投資，短時間很難道看到收益。因此學習這塊最好能夠給本身定一個目標，天天學習一點，慢慢的會達到的。若是沒有動力的話，能夠給本身設置獎勵。這是能夠激發學習的興趣的。還有一點，今天能坐完的事情，絕對不要留給明天。畢竟，人都是有惰性的。你要相信你本身，今天的你能作的沒有作，明天的你也不會作的。