Java多線程面試的問(wèn)題

第第頁(yè)Java多線程面試的問(wèn)題

1.進(jìn)程和線程之間有什么不同？

一個(gè)進(jìn)程是一個(gè)獨(dú)立(selfcontained)的運(yùn)行環(huán)境，它可以被看作一個(gè)程序或者一個(gè)應(yīng)用。而線程是在進(jìn)程中執(zhí)行的一個(gè)任務(wù)。Java運(yùn)行環(huán)境是一個(gè)包含了不同的類(lèi)和程序的單一進(jìn)程。線程可以被稱為輕量級(jí)進(jìn)程。線程需要較少的資源來(lái)創(chuàng)建和駐留在進(jìn)程中，并且可以共享進(jìn)程中的資源。

2.多線程編程的好處是什么？

在多線程程序中，多個(gè)線程被并發(fā)的執(zhí)行以提高程序的效率，CPU不會(huì)由于某個(gè)線程需要等待資源而進(jìn)入空閑狀態(tài)。多個(gè)線程共享堆內(nèi)存(heapmemory)，因此創(chuàng)建多個(gè)線程去執(zhí)行一些任務(wù)會(huì)比創(chuàng)建多個(gè)進(jìn)程更好。舉個(gè)例子，Servlets比CGI更好，是由于Servlets支持多線程而CGI不支持。

3.用戶線程和守護(hù)線程有什么區(qū)分？

當(dāng)我們?cè)贘ava程序中創(chuàng)建一個(gè)線程，它就被稱為用戶線程。一個(gè)守護(hù)線程是在后臺(tái)執(zhí)行并且不會(huì)阻擋JVM終止的線程。當(dāng)沒(méi)有用戶線程在運(yùn)行的時(shí)候，JVM關(guān)閉程序并且退出。一個(gè)守護(hù)線程創(chuàng)建的子線程依舊是守護(hù)線程。

4.我們?nèi)绾蝿?chuàng)建一個(gè)線程？

有兩種創(chuàng)建線程的方法：一是實(shí)現(xiàn)Runnable接口，然后將它傳遞給Thread的構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)Thread對(duì)象；二是徑直繼承Thread類(lèi)。假設(shè)想了解更多可以閱讀這篇關(guān)于如何在Java中創(chuàng)建線程的文章。

5.有哪些不同的線程生命周期？

當(dāng)我們?cè)贘ava程序中新建一個(gè)線程時(shí)，它的狀態(tài)是New。當(dāng)我們調(diào)用線程的start()方法時(shí)，狀態(tài)被轉(zhuǎn)變?yōu)镽unnable。線程調(diào)度器會(huì)為Runnable線程池中的線程安排CPU時(shí)間并且講它們的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽unning。其他的線程狀態(tài)還有Waiting，Blocked和Dead。讀這篇文章可以了解更多關(guān)于線程生命周期的知識(shí)。

6.可以徑直調(diào)用Thread類(lèi)的run()方法么？

當(dāng)然可以，但是假如我們調(diào)用了Thread的run()方法，它的行為就會(huì)和一般的方法一樣，為了在新的線程中執(zhí)行我們的代碼，需要運(yùn)用Thread.start()方法。

7.如何讓正在運(yùn)行的線程暫停一段時(shí)間？

我們可以運(yùn)用Thread類(lèi)的Sleep()方法讓線程暫停一段時(shí)間。需要留意的是，這并不會(huì)讓線程終止，一旦從休眠中喚醒線程，線程的狀態(tài)將會(huì)被轉(zhuǎn)變?yōu)镽unnable，并且依據(jù)線程調(diào)度，它將得到執(zhí)行。

8.你對(duì)線程優(yōu)先級(jí)的理解是什么？

每一個(gè)線程都是有優(yōu)先級(jí)的，一般來(lái)說(shuō)，高優(yōu)先級(jí)的線程在運(yùn)行時(shí)會(huì)具有優(yōu)先權(quán)，但這依靠于線程調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，這個(gè)實(shí)現(xiàn)是和操作系統(tǒng)相關(guān)的(OSdependent)。我們可以定義線程的優(yōu)先級(jí)，但是這并不能保證高優(yōu)先級(jí)的線程會(huì)在低優(yōu)先級(jí)的線程前執(zhí)行。線程優(yōu)先級(jí)是一個(gè)int變量(從1-10)，1代表最低優(yōu)先級(jí)，10代表最高優(yōu)先級(jí)。

9.什么是線程調(diào)度器(ThreadScheduler)和時(shí)間分片(TimeSlicing)？

線程調(diào)度器是一個(gè)操作系統(tǒng)服務(wù)，它負(fù)責(zé)為Runnable狀態(tài)的線程安排CPU時(shí)間。一旦我們創(chuàng)建一個(gè)線程并啟動(dòng)它，它的執(zhí)行便依靠于線程調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)。時(shí)間分片是指將可用的CPU時(shí)間安排給可用的Runnable線程的過(guò)程。安排CPU時(shí)間可以基于線程優(yōu)先級(jí)或者線程等待的時(shí)間。線程調(diào)度并不受到Java虛擬機(jī)掌握，所以由應(yīng)用程序來(lái)掌握它是更好的選擇〔也就是說(shuō)不要讓你的程序依靠于線程的優(yōu)先級(jí)〕。

10.在多線程中，什么是上下文切換(conte*t-switching)？

上下文切換是存儲(chǔ)和復(fù)原CPU狀態(tài)的過(guò)程，它使得線程執(zhí)行能夠從中斷點(diǎn)復(fù)原執(zhí)行。上下文切換是多任務(wù)操作系統(tǒng)和多線程環(huán)境的基本特征。

11.你如何確保main()方法所在的線程是Java程序最末結(jié)束的線程？

我們可以運(yùn)用Thread類(lèi)的joint()方法來(lái)確保全部程序創(chuàng)建的線程在main()方法退出前結(jié)束。這里有一篇文章關(guān)于Thread類(lèi)的joint()方法。

12.線程之間是如何通信的？

當(dāng)線程間是可以共享資源時(shí)，線程間通信是協(xié)調(diào)它們的重要的手段。Object類(lèi)中wait()notify()notifyAll()方法可以用于線程間通信關(guān)于資源的鎖的狀態(tài)。點(diǎn)擊這里有更多關(guān)于線程wait,notify和notifyAll.

13.為什么線程通信的方法wait(),notify()和notifyAll()被定義在Object類(lèi)里？

Java的每個(gè)對(duì)象中都有一個(gè)鎖(monitor，也可以成為監(jiān)視器)并且wait()，notify()等方法用于等待對(duì)象的鎖或者通知其他線程對(duì)象的監(jiān)視器可用。在Java的線程中并沒(méi)有可供任何對(duì)象運(yùn)用的鎖和同步器。這就是為什么這些方法是Object類(lèi)的一部分，這樣Java的每一個(gè)類(lèi)都有用于線程間通信的基本方法

14.為什么wait(),notify()和notifyAll()需要在同步方法或者同步塊中被調(diào)用？

當(dāng)一個(gè)線程需要調(diào)用對(duì)象的wait()方法的時(shí)候，這個(gè)線程需要擁有該對(duì)象的鎖，接著它就會(huì)釋放這個(gè)對(duì)象鎖并進(jìn)入等待狀態(tài)直到其他線程調(diào)用這個(gè)對(duì)象上的notify()方法。同樣的，當(dāng)一個(gè)線程需要調(diào)用對(duì)象的notify()方法時(shí)，它會(huì)釋放這個(gè)對(duì)象的鎖，以便其他在等待的線程就可以得到這個(gè)對(duì)象鎖。由于全部的這些方法都需要線程持有對(duì)象的鎖，這樣就只能通過(guò)同步來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以他們只能在同步方法或者同步塊中被調(diào)用。

15.為什么Thread類(lèi)的sleep()和yield()方法是靜態(tài)的？

Thread類(lèi)的sleep()和yield()方法將在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程上運(yùn)行。所以在其他處于等待狀態(tài)的線程上調(diào)用這些方法是沒(méi)有意義的。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的。它們可以在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程中工作，并避開(kāi)程序員錯(cuò)誤的認(rèn)為可以在其他非運(yùn)行線程調(diào)用這些方法。

16.如何確保線程安全？

在Java中可以有許多方法來(lái)保證線程安全——同步，運(yùn)用原子類(lèi)(atomicconcurrentclasses)，實(shí)現(xiàn)并發(fā)鎖，運(yùn)用volatile關(guān)鍵字，運(yùn)用不變類(lèi)和線程安全類(lèi)。在線程安全教程中，你可以學(xué)到更多。

17.volatile關(guān)鍵字在Java中有什么作用？

當(dāng)我們運(yùn)用volatile關(guān)鍵字去修飾變量的時(shí)候，所以線程都會(huì)徑直讀取該變量并且不緩存它。這就確保了線程讀取到的變量是同內(nèi)存中是全都的。

18.同步方法和同步塊，哪個(gè)是更好的選擇？

同步塊是更好的選擇，由于它不會(huì)鎖住整個(gè)對(duì)象〔當(dāng)然你也可以讓它鎖住整個(gè)對(duì)象〕。同步方法會(huì)鎖住整個(gè)對(duì)象，哪怕這個(gè)類(lèi)中有多個(gè)不相關(guān)聯(lián)的同步塊，這通常會(huì)導(dǎo)致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個(gè)對(duì)象上的鎖。

19.如何創(chuàng)建守護(hù)線程？

運(yùn)用Thread類(lèi)的setDaemon(true)方法可以將線程設(shè)置為守護(hù)線程，需要留意的是，需要在調(diào)用start()方法前調(diào)用這個(gè)方法，否那么會(huì)拋出IllegalThreadStateE*ception異樣。

20.什么是ThreadLocal?

ThreadLocal用于創(chuàng)建線程的本地變量，我們知道一個(gè)對(duì)象的全部線程會(huì)共享它的全局變量，所以這些變量不是線程安全的，我們可以運(yùn)用同步技術(shù)。但是當(dāng)我們不想運(yùn)用同步的時(shí)候，我們可以選擇ThreadLocal變量。

每個(gè)線程都會(huì)擁有他們自己的Thread變量，它們可以運(yùn)用get()set()方法去獵取他們的.默認(rèn)值或者在線程內(nèi)部轉(zhuǎn)變他們的值。ThreadLocal實(shí)例通常是盼望它們同線程狀態(tài)關(guān)聯(lián)起來(lái)是privatestatic屬性。在ThreadLocal例子這篇文章中你可以看到一個(gè)關(guān)于ThreadLocal的小程序。

21.什么是ThreadGroup？為什么建議運(yùn)用它？

ThreadGroup是一個(gè)類(lèi)，它的目的是提供關(guān)于線程組的信息。

ThreadGroupAPI比較薄弱，它并沒(méi)有比Thread提供了更多的功能。它有兩個(gè)主要的功能：一是獵取線程組中處于活躍狀態(tài)線程的列表；二是設(shè)置為線程設(shè)置未捕獲異樣處理器(ncaughte*ceptionhandler)。但在Java1.5中Thread類(lèi)也添加了setUncaughtE*ceptionHandler(UncaughtE*ceptionHandlereh)方法，所以ThreadGroup是已經(jīng)過(guò)時(shí)的，不建議繼續(xù)運(yùn)用。

t1.setUncaughtE*ceptionHandler(newUncaughtE*ceptionHandler(){@OverridepublicvoiduncaughtE*ception(Threadt,Throwablee){System.out.println(e*ceptionoccured:+e.getMessage());}});

22.什么是Java線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)(ThreadDump)，如何得到它？

線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)是一個(gè)JVM活動(dòng)線程的列表，它對(duì)于分析系統(tǒng)瓶頸和死鎖特別有用。有許多方法可以獵取線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)——運(yùn)用Profiler，Kill-3指令，jstack工具等等。我更喜愛(ài)jstack工具，由于它簡(jiǎn)單運(yùn)用并且是JDK自帶的。由于它是一個(gè)基于終端的工具，所以我們可以編寫(xiě)一些腳本去定時(shí)的產(chǎn)生線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)以待分析。讀這篇文檔可以了解更多關(guān)于產(chǎn)生線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)的知識(shí)。

23.什么是死鎖(Deadlock)？如何分析和避開(kāi)死鎖？

死鎖是指兩個(gè)以上的線程永久堵塞的狀況，這種狀況產(chǎn)生至少需要兩個(gè)以上的線程和兩個(gè)以上的資源。

分析死鎖，我們需要查看Java應(yīng)用程序的線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)。我們需要找出那些狀態(tài)為BLOCKED的線程和他們等待的資源。每個(gè)資源都有一個(gè)唯一的id，用這個(gè)id我們可以找出哪些線程已經(jīng)擁有了它的對(duì)象鎖。

避開(kāi)嵌套鎖，只在需要的地方運(yùn)用鎖和避開(kāi)無(wú)限期等待是避開(kāi)死鎖的通常方法，閱讀這篇文章去學(xué)習(xí)如何分析死鎖。

24.什么是JavaTimer類(lèi)？如何創(chuàng)建一個(gè)有特定時(shí)間間隔的任務(wù)？

java.util.Timer是一個(gè)工具類(lèi)，可以用于安排一個(gè)線程在將來(lái)的某個(gè)特定時(shí)間執(zhí)行。Timer類(lèi)可以用安排一次性任務(wù)或者周期任務(wù)。

java.util.TimerTask是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的抽象類(lèi)，我們需要去繼承這個(gè)類(lèi)來(lái)創(chuàng)建我們自己的定時(shí)任務(wù)并運(yùn)用Timer去安排它的執(zhí)行。

這里有關(guān)于jav