java多線程面試題
許多Java程序員在面試前才會去看面試題，這很正常。如下是中國人才網(wǎng)給大家整理的，希望對大家有所作用。
java多線程面試題
1) 什么是線程?
線程是操作系統(tǒng)能夠進行運算調(diào)度的最小單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位。程序員可以通過它進行多處理器編程，你可以使用多線程對運算密集型任務提速。比如，如果一個線程完成一個任務要100毫秒，那么用十個線程完成改任務只需10毫秒。Java在語言層面對多線程提供了卓越的支持，它也是一個很好的賣點。欲了解更多詳細信息請點擊這里。
2) 線程和進程有什么區(qū)別?
線程是進程的子集，一個進程可以有很多線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務。不同的進程使用不同的內(nèi)存空間，而所有的線程共享一片相同的內(nèi)存空間。別把它和棧內(nèi)存搞混，每個線程都擁有單獨的棧內(nèi)存用來存儲本地數(shù)據(jù)。更多詳細信息請點擊這里。
3) 如何在Java中實現(xiàn)線程?
在語言層面有兩種方式。java.lang.Thread 類的實例就是一個線程但是它需要調(diào)用java.lang.Runnable接口來執(zhí)行，由于線程類本身就是調(diào)用的Runnable接口所以你可以繼承java.lang.Thread 類或者直接調(diào)用Runnable接口來重寫run()方法實現(xiàn)線程。更多詳細信息請點擊這里.
4) 用Runnable還是Thread?
這個問題是上題的后續(xù)，大家都知道我們可以通過繼承Thread類或者調(diào)用Runnable接口來實現(xiàn)線程，問題是，那個方法更好呢?什么情況下使用它?這個問題很容易回答，如果你知道Java不支持類的多重繼承，但允許你調(diào)用多個接口。所以如果你要繼承其他類，當然是調(diào)用Runnable接口好了。更多詳細信息請點擊這里。
6) Thread 類中的start() 和 run() 方法有什么區(qū)別?
這個問題經(jīng)常被問到，但還是能從此區(qū)分出面試者對Java線程模型的理解程度。start()方法被用來啟動新創(chuàng)建的線程，而且start()內(nèi)部調(diào)用了run()方法，這和直接調(diào)用run()方法的效果不一樣。當你調(diào)用run()方法的時候，只會是在原來的線程中調(diào)用，沒有新的線程啟動，start()方法才會啟動新線程。更多討論請點擊這里
7) Java中Runnable和Callable有什么不同?
Runnable和Callable都代表那些要在不同的線程中執(zhí)行的任務。Runnable從JDK1.0開始就有了，Callable是在JDK1.5增加的。它們的主要區(qū)別是Callable的 call() 方法可以返回值和拋出異常，而Runnable的run()方法沒有這些功能。Callable可以返回裝載有計算結(jié)果的Future對象。我的博客有更詳細的說明。
8) Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同?
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用來讓一組線程等待其它線程。與 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用。點此查看更多信息和示例代碼。
9) Java內(nèi)存模型是什么?
Java內(nèi)存模型規(guī)定和指引Java程序在不同的內(nèi)存架構(gòu)、CPU和操作系統(tǒng)間有確定性地行為。它在多線程的情況下尤其重要。Java內(nèi)存模型對一個線程所做的變動能被其它線程可見提供了保證，它們之間是先行發(fā)生關系。這個關系定義了一些規(guī)則讓程序員在并發(fā)編程時思路更清晰。比如，先行發(fā)生關系確保了：
線程內(nèi)的代碼能夠按先后順序執(zhí)行，這被稱為程序次序規(guī)則。
對于同一個鎖，一個解鎖操作一定要發(fā)生在時間上后發(fā)生的另一個鎖定操作之前，也叫做管程鎖定規(guī)則。
前一個對volatile的寫操作在后一個volatile的讀操作之前，也叫volatile變量規(guī)則。
一個線程內(nèi)的任何操作必需在這個線程的start()調(diào)用之后，也叫作線程啟動規(guī)則。
一個線程的所有操作都會在線程終止之前，線程終止規(guī)則。
一個對象的終結(jié)操作必需在這個對象構(gòu)造完成之后，也叫對象終結(jié)規(guī)則。
可傳遞性
10) Java中的volatile 變量是什么?
volatile是一個特殊的修飾符，只有成員變量才能使用它。在Java并發(fā)程序缺少同步類的情況下，多線程對成員變量的操作對其它線程是透明的。volatile變量可以保證下一個讀取操作會在前一個寫操作之后發(fā)生，就是上一題的volatile變量規(guī)則。點擊這里查看更多volatile的相關內(nèi)容。
11) 什么是線程安全?Vector是一個線程安全類嗎? (詳見這里)
如果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。如果每次運行結(jié)果和單線程運行的結(jié)果是一樣的，而且其他的變量的值也和預期的是一樣的，就是線程安全的。一個線程安全的計數(shù)器類的同一個實例對象在被多個線程使用的情況下也不會出現(xiàn)計算失誤。很顯然你可以將集合類分成兩組，線程安全和非線程安全的。Vector 是用同步方法來實現(xiàn)線程安全的, 而和它相似的ArrayList不是線程安全的。
12) Java中什么是競態(tài)條件? 舉個例子說明。
競態(tài)條件會導致程序在并發(fā)情況下出現(xiàn)一些bugs。多線程對一些資源的競爭的時候就會產(chǎn)生競態(tài)條件，如果首先要執(zhí)行的程序競爭失敗排到后面執(zhí)行了，那么整個程序就會出現(xiàn)一些不確定的bugs。這種bugs很難發(fā)現(xiàn)而且會重復出現(xiàn)，因為線程間的隨機競爭。一個例子就是無序處理，詳見答案。
13) Java中如何停止一個線程?
Java提供了很豐富的API但沒有為停止線程提供API。JDK 1.0本來有一些像stop(), suspend() 和 resume()的控制方法但是由于潛在的死鎖威脅因此在后續(xù)的JDK版本中他們被棄用了，之后Java API的設計者就沒有提供一個兼容且線程安全的方法來停止一個線程。當run() 或者 call() 方法執(zhí)行完的時候線程會自動結(jié)束,如果要手動結(jié)束一個線程，你可以用volatile 布爾變量來退出run()方法的循環(huán)或者是取消任務來中斷線程。點擊這里查看示例代碼。
14) 一個線程運行時發(fā)生異常會怎樣?
這是我在一次面試中遇到的一個很刁鉆的Java面試題, 簡單的說，如果異常沒有被捕獲該線程將會停止執(zhí)行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于處理未捕獲異常造成線程突然中斷情況的一個內(nèi)嵌接口。當一個未捕獲異常將造成線程中斷的時候JVM會使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程的UncaughtExceptionHandler并將線程和異常作為參數(shù)傳遞給handler的uncaughtException()方法進行處理。
15) 如何在兩個線程間共享數(shù)據(jù)?
你可以通過共享對象來實現(xiàn)這個目的，或者是使用像阻塞隊列這樣并發(fā)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這篇教程《Java線程間通信》(涉及到在兩個線程間共享對象)用wait和notify方法實現(xiàn)了生產(chǎn)者消費者模型。
16) Java中notify 和 notifyAll有什么區(qū)別?
這又是一個刁鉆的問題，因為多線程可以等待單監(jiān)控鎖，Java API 的設計人員提供了一些方法當?shù)却龡l件改變的時候通知它們，但是這些方法沒有完全實現(xiàn)。notify()方法不能喚醒某個具體的線程，所以只有一個線程在等待的時候它才有用武之地。而notifyAll()喚醒所有線程并允許他們爭奪鎖確保了至少有一個線程能繼續(xù)運行。我的博客有更詳細的資料和示例代碼。
17) 為什么wait, notify 和 notifyAll這些方法不在thread類里面?
這是個設計相關的問題，它考察的是面試者對現(xiàn)有系統(tǒng)和一些普遍存在但看起來不合理的事物的看法�；卮疬@些問題的時候，你要說明為什么把這些方法放在Object類里是有意義的，還有不把它放在Thread類里的原因。一個很明顯的原因是JAVA提供的鎖是對象級的而不是線程級的，每個對象都有鎖，通過線程獲得。如果線程需要等待某些鎖那么調(diào)用對象中的wait()方法就有意義了。如果wait()方法定義在Thread類中，線程正在等待的是哪個鎖就不明顯了。簡單的'說，由于wait，notify和notifyAll都是鎖級別的操作，所以把他們定義在Object類中因為鎖屬于對象。你也可以查看這篇文章了解更多。
18) 什么是ThreadLocal變量?
ThreadLocal是Java里一種特殊的變量。每個線程都有一個ThreadLocal就是每個線程都擁有了自己獨立的一個變量，競爭條件被徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價高昂的對象獲取線程安全的好方法，比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的，因為那個類創(chuàng)建代價高昂且每次調(diào)用都需要創(chuàng)建不同的實例所以不值得在局部范圍使用它，如果為每個線程提供一個自己獨有的變量拷貝，將大大提高效率。首先，通過復用減少了代價高昂的對象的創(chuàng)建個數(shù)。其次，你在沒有使用高代價的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全。線程局部變量的另一個不錯的例子是ThreadLocalRandom類，它在多線程環(huán)境中減少了創(chuàng)建代價高昂的Random對象的個數(shù)。查看答案了解更多。
19) 什么是FutureTask?
在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個可以取消的異步運算。它有啟動和取消運算、查詢運算是否完成和取回運算結(jié)果等方法。只有當運算完成的時候結(jié)果才能取回，如果運算尚未完成get方法將會阻塞。一個FutureTask對象可以對調(diào)用了Callable和Runnable的對象進行包裝，由于FutureTask也是調(diào)用了Runnable接口所以它可以提交給Executor來執(zhí)行。
20) Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的區(qū)別?
interrupted() 和 isInterrupted()的主要區(qū)別是前者會將中斷狀態(tài)清除而后者不會。Java多線程的中斷機制是用內(nèi)部標識來實現(xiàn)的，調(diào)用Thread.interrupt()來中斷一個線程就會設置中斷標識為true。當中斷線程調(diào)用靜態(tài)方法Thread.interrupted()來檢查中斷狀態(tài)時，中斷狀態(tài)會被清零。而非靜態(tài)方法isInterrupted()用來查詢其它線程的中斷狀態(tài)且不會改變中斷狀態(tài)標識。簡單的說就是任何拋出InterruptedException異常的方法都會將中斷狀態(tài)清零。無論如何，一個線程的中斷狀態(tài)有有可能被其它線程調(diào)用中斷來改變。
21) 為什么wait和notify方法要在同步塊中調(diào)用?
主要是因為Java API強制要求這樣做，如果你不這么做，你的代碼會拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個原因是為了避免wait和notify之間產(chǎn)生競態(tài)條件。
22) 為什么你應該在循環(huán)中檢查等待條件?
處于等待狀態(tài)的線程可能會收到錯誤警報和偽喚醒，如果不在循環(huán)中檢查等待條件，程序就會在沒有滿足結(jié)束條件的情況下退出。因此，當一個等待線程醒來時，不能認為它原來的等待狀態(tài)仍然是有效的，在notify()方法調(diào)用之后和等待線程醒來之前這段時間它可能會改變。這就是在循環(huán)中使用wait()方法效果更好的原因，你可以在Eclipse中創(chuàng)建模板調(diào)用wait和notify試一試。如果你想了解更多關于這個問題的內(nèi)容，我推薦你閱讀《Effective Java》這本書中的線程和同步章節(jié)。
23) Java中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別?
同步集合與并發(fā)集合都為多線程和并發(fā)提供了合適的線程安全的集合，不過并發(fā)集合的可擴展性更高。在Java1.5之前程序員們只有同步集合來用且在多線程并發(fā)的時候會導致爭用，阻礙了系統(tǒng)的擴展性。Java5介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap，不僅提供線程安全還用鎖分離和內(nèi)部分區(qū)等現(xiàn)代技術提高了可擴展性。更多內(nèi)容詳見答案。
24) Java中堆和棧有什么不同?
為什么把這個問題歸類在多線程和并發(fā)面試題里?因為棧是一塊和線程緊密相關的內(nèi)存區(qū)域。每個線程都有自己的棧內(nèi)存，用于存儲本地變量，方法參數(shù)和棧調(diào)用，一個線程中存儲的變量對其它線程是不可見的。而堆是所有線程共享的一片公用內(nèi)存區(qū)域。對象都在堆里創(chuàng)建，為了提升效率線程會從堆中弄一個緩存到自己的棧，如果多個線程使用該變量就可能引發(fā)問題，這時volatile 變量就可以發(fā)揮作用了，它要求線程從主存中讀取變量的值。
25) 什么是線程池? 為什么要使用它?
創(chuàng)建線程要花費昂貴的資源和時間，如果任務來了才創(chuàng)建線程那么響應時間會變長，而且一個進程能創(chuàng)建的線程數(shù)有限。為了避免這些問題，在程序啟動的時候就創(chuàng)建若干線程來響應處理，它們被稱為線程池，里面的線程叫工作線程。從JDK1.5開始，Java API提供了Executor框架讓你可以創(chuàng)建不同的線程池。比如單線程池，每次處理一個任務;數(shù)目固定的線程池或者是緩存線程池(一個適合很多生存期短的任務的程序的可擴展線程池)。更多內(nèi)容詳見這篇文章。
26) 如何寫代碼來解決生產(chǎn)者消費者問題?
在現(xiàn)實中你解決的許多線程問題都屬于生產(chǎn)者消費者模型，就是一個線程生產(chǎn)任務供其它線程進行消費，你必須知道怎么進行線程間通信來解決這個問題。比較低級的辦法是用wait和notify來解決這個問題，比較贊的辦法是用Semaphore 或者 BlockingQueue來實現(xiàn)生產(chǎn)者消費者模型，這篇教程有實現(xiàn)它。
27) 如何避免死鎖?
Java多線程中的死鎖
死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。這是一個嚴重的問題，因為死鎖會讓你的程序掛起無法完成任務，死鎖的發(fā)生必須滿足以下四個條件：
互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。
請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。
不剝奪條件：進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。
循環(huán)等待條件：若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關系。
避免死鎖最簡單的方法就是阻止循環(huán)等待條件，將系統(tǒng)中所有的資源設置標志位、排序，規(guī)定所有的進程申請資源必須以一定的順序(升序或降序)做操作來避免死鎖。這篇教程有代碼示例和避免死鎖的討論細節(jié)。
28) Java中活鎖和死鎖有什么區(qū)別?
這是上題的擴展，活鎖和死鎖類似，不同之處在于處于活鎖的線程或進程的狀態(tài)是不斷改變的，活鎖可以認為是一種特殊的饑餓。一個現(xiàn)實的活鎖例子是兩個人在狹小的走廊碰到，兩個人都試著避讓對方好讓彼此通過，但是因為避讓的方向都一樣導致最后誰都不能通過走廊。簡單的說就是，活鎖和死鎖的主要區(qū)別是前者進程的狀態(tài)可以改變但是卻不能繼續(xù)執(zhí)行。
29) 怎么檢測一個線程是否擁有鎖?
我一直不知道我們竟然可以檢測一個線程是否擁有鎖，直到我參加了一次電話面試。在java.lang.Thread中有一個方法叫holdsLock()，它返回true如果當且僅當當前線程擁有某個具體對象的鎖。你可以查看這篇文章了解更多。
30) 你如何在Java中獲取線程堆棧?
對于不同的操作系統(tǒng)，有多種方法來獲得Java進程的線程堆棧。當你獲取線程堆棧時，JVM會把所有線程的狀態(tài)存到日志文件或者輸出到控制臺。在Windows你可以使用Ctrl + Break組合鍵來獲取線程堆棧，Linux下用kill -3命令。你也可以用jstack這個工具來獲取，它對線程id進行操作，你可以用jps這個工具找到id。
面試技巧
1、要謙虛謹慎
面試和面談的區(qū)別之一就是面試時對方往往是多數(shù)人，其中不乏專家、學者，求職者在回答一些比較有深度的問題時，切不可不懂裝懂，不明白的地方就要虛心請教或坦白說不懂，這樣才會給用人單位留下誠實的好印象。
2、要機智應變
當求職者一人面對眾多考官時，心理壓力很大，面試的成敗大多取決于求職者是否能機智果斷，隨機應變，能當場把自己的各種聰明才智發(fā)揮出來。首先，要注意分析面試類型，如果是主導式，你就應該把目標集中投向主考官，認真禮貌地回答問題;如果是答辯式，你則應把目光投向提問者，切不可只關注甲方而冷待乙方;如果是集體式面試，分配給每個求職者的時間很短，事先準備的材料可能用不上，這時最好的方法是根據(jù)考官的提問在腦海里重新組合材料，言簡意賅地作答，切忌長篇大論。其次要避免尷尬場面，在回答問題時常遇到這些情況：未聽清問題便回答，聽清了問題自己一時不能作答，回答時出現(xiàn)錯誤或不知怎么回答的問題時，可能使你處于尷尬的境地。避免尷尬的技巧是：對未聽清的問題可以請求對方重復一遍或解釋一下;一時回答不出可以請求考官提下一個問題，等考慮成熟后再回答前一個問題;遇到偶然出現(xiàn)的錯誤也不必耿耿于懷而打亂后面問題的思路。
3、要揚長避短
每個人都有自己的特長和不足，無論是在性格上還是在專業(yè)上都是這樣。因此在面試時一定要注意揚我所長，避我所短。必要時可以婉轉(zhuǎn)地說明自己的長處和不足，用其他方法加以彌補。例如有些考官會問你這樣的問題：“你曾經(jīng)犯過什么錯誤嗎?”你這時候就可以選擇這樣回答：“以前我一直有一個粗心的毛病，有一次實習的時候，由于我的粗心把公司的一份材料弄丟了，害的老總狠狠地把我批評了一頓。后來我經(jīng)常和公司里一個非常細心的女孩子合作，也從她那里學來了很多處理事情的好辦法，一直到現(xiàn)在，我都沒有因為粗心再犯什么錯。”這樣的回答，即可以說明你曾經(jīng)犯過這樣的錯誤，回答了招聘官提出的問題，也表明了那樣的錯誤只是以前出現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)改正了。
4、顯示潛能
面試的時間通常很短，求職者不可能把自己的全部才華都展示出來，因此要抓住一切時機，巧妙地顯示潛能。例如，應聘會計職位時可以將正在參加計算機專業(yè)的業(yè)余學習情況”漫不經(jīng)心’地講出來，可使對方認為你不僅能熟練地掌握會計業(yè)務，而且具有發(fā)展會計業(yè)務的潛力;報考秘書工作時可以借主考官的提問，把自己的名字、地址、電話等簡單資料寫在準備好的紙上，順手遞上去，以顯示自己寫一手漂亮字體的能力等。顯示潛能時要實事求是、簡短、自然、巧妙，否則也會弄巧成拙。
5、消除緊張
保持”平常心”，不要把成敗看得太重，不要把考官看得過于神秘，要準備充分，要增強自信心。
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