多线程面试题集锦
1、為什么使用Executor框架?
每次創(chuàng)建線程new Thread()比較消耗性能(耗時(shí),耗資源),而且任務(wù)來了才創(chuàng)建那么響應(yīng)時(shí)間會(huì)變長 。線程池方便線程的回收利用,避免頻繁創(chuàng)建導(dǎo)致的資源消耗
new Thread()創(chuàng)建的線程缺乏管理,而且可以無限制的創(chuàng)建,線程之間的相互競爭會(huì)導(dǎo)致過多占用系統(tǒng)資源而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓(OutOfMemoryError,OOM),還有線程之間的頻繁交替也會(huì)消耗很多系統(tǒng)資源。Executors創(chuàng)建線程可以有效控制最大并發(fā)線程數(shù),提高系統(tǒng)資源利用率,同時(shí)避免過多資源競爭
new Thread()啟動(dòng)的線程不利于擴(kuò)展,比如定時(shí)執(zhí)行、定期執(zhí)行、線程中斷等都不便實(shí)現(xiàn)(線程池提供定時(shí)定期執(zhí)行、單線程、并發(fā)數(shù)控制等)
2、Executor和Executors的區(qū)別
Executors是工具類,里面的方法可以創(chuàng)建不同類型的線程池(定長、變長、定時(shí)、單一)
Executro是線程池的一個(gè)根接口,里面有一個(gè)execute()方法用來執(zhí)行任務(wù)
3、什么是原子操作?簡述java.util.concurrent包中的原子類?
原子操作(atomic operation):不可被中斷的一個(gè)或一系列操作。
處理器使用基于對緩存加鎖或總線加鎖的方式來實(shí)現(xiàn)多處理器之間的原子操作。
在Java中可以通過鎖和循環(huán)CAS的方式來實(shí)現(xiàn)原子操作。CAS操作(Compare and swap或compare and set),現(xiàn)在幾乎所有的cpu指令都支持cas的原子操作
原子操作是指一個(gè)不受其他操作影響的操作任務(wù)單元。原子操作是在多線程環(huán)境下避免數(shù)據(jù)不一致必須的手段
int++并不是一個(gè)原子操作,所以當(dāng)一個(gè)線程讀取它的值并加一時(shí),另外一個(gè)線程有可能會(huì)讀到之前的值,這就引發(fā)錯(cuò)誤
為了解決這個(gè)問題,必須保證增加操作是原子的,JDK1.5之前我們可以使用同步技術(shù)來做到這一點(diǎn)。1.5后增加了java.util.concurrent.atomic包提供了int和long類型的原子包裝類,他們可以保證對于他們的操作是原子的,而且不需要使用同步。
java.util.concurrent.atomic包里面的原子類,基本特性就是在多線程環(huán)境下,當(dāng)有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行這些類的實(shí)例包含的方法時(shí),具有排他性:即當(dāng)某個(gè)線程進(jìn)入方法,執(zhí)行其中的指令時(shí),不會(huì)被其他線程打斷,而別的線程就像自旋鎖一樣,一直等到該方法執(zhí)行完成,才由JVM從等待隊(duì)列中選擇另一個(gè)線程進(jìn)入,這只是一種邏輯上的理解。
原子類:AtomicBoolean,AtomicInteger,AtomicLong,AtomicReference
原子數(shù)組:AtomicIntegerArray,AtomicLongArray,AtomicReferenceArray
原子屬性更新器:AtomicLongFieldUpdater,AtomicIntegerFieldUpdater,AtomicReferenceFieldUpdater
解決ABA問題的原子類:AtomicMarkableReference(通過引入一個(gè)boolean來反映中間有沒有變過)(通過引入一個(gè)int來累加反映中間有沒有變過)
4、Lock接口是什么?對比synchronized有什么優(yōu)勢?
Lock接口比synchronized提供了更具擴(kuò)展性的鎖操作
優(yōu)勢:
公平鎖
可以使線程在等待鎖的時(shí)候響應(yīng)中斷
可以讓線程嘗試獲取鎖(tryLock)并在無法獲取鎖的時(shí)候立即返回或者等待一段時(shí)間
可以在不同的范圍,以不同的順序獲取和釋放鎖
整體上來說Lock是synchronized的擴(kuò)展板,Lock提供了無條件的,可輪詢的(tryLock方法)、定時(shí)的(tryLock帶參)、可中斷的(lockInterruptibly)、可多條件隊(duì)列的(new Condition方法)鎖操作。另外Lock的實(shí)現(xiàn)類基本都支持非公平(默認(rèn))和公平鎖。synchronized只支持非公平鎖,當(dāng)然,在大部分情況下,非公平鎖是高效的選擇
5、Executors框架
Excutors框架是一個(gè)根據(jù)一組執(zhí)行側(cè)率調(diào)用,調(diào)度,執(zhí)行和控制的異步任務(wù)的框架。
無限制的創(chuàng)建線程會(huì)引起應(yīng)用程序內(nèi)存溢出。所以創(chuàng)建一個(gè)線程池是個(gè)更好的解決方案,因?yàn)榭梢韵拗凭€程的數(shù)量并且可以回收再利用這些線程。利用Executors框架可以非常方便的創(chuàng)建一個(gè)線程池(定長、變長、單一、定時(shí))
6、什么是阻塞隊(duì)列(BlockingQueue)?阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)原理是什么?如何使用阻塞隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型
阻塞隊(duì)列(BlockingQueue)是一個(gè)支持兩個(gè)附加操作的隊(duì)列。
這兩個(gè)附加的操作是:在隊(duì)列為空時(shí),獲取元素的線程會(huì)等待隊(duì)列變?yōu)榉强铡.?dāng)隊(duì)列滿時(shí),存儲(chǔ)元素的線程會(huì)等待隊(duì)列可用。
阻塞隊(duì)列常用語生產(chǎn)者和消費(fèi)者的場景,生產(chǎn)者是往隊(duì)列里添加元素的線程,消費(fèi)者是從隊(duì)列里拿元素的線程。阻塞隊(duì)列就是生產(chǎn)者存放元素的容器,而消費(fèi)者也只從容器拿元素。
JDK7提供了7個(gè)阻塞隊(duì)列。分別是:
ArrayBlockingQueue:一個(gè)由數(shù)組結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊(duì)列
LinkedBlockingQueue:一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊(duì)列
PriorityBlockingQueue:一個(gè)支持優(yōu)先級排序的無界阻塞隊(duì)列
DelayQueue:一個(gè)使用優(yōu)先級隊(duì)列實(shí)現(xiàn)的無界阻塞隊(duì)列
SynchronousQueue:一個(gè)不存儲(chǔ)元素的阻塞隊(duì)列(此5個(gè)jdk 1.5)
LinkedTransferQueue:一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)阻塞的無界阻塞隊(duì)列(jdk1.7)
LinkedBlockingDeque:一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊(duì)列(jdk1.6)
java 5之前實(shí)現(xiàn)同步存取時(shí),可以使用普通的一個(gè)集合,然后在使用線程的協(xié)作和線程同步可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者、消費(fèi)者模式,主要技術(shù)就是用好:wait、notify、notifyAll、synchronized這些關(guān)鍵字。而在java 5之后,可以使用阻塞隊(duì)列來實(shí)現(xiàn),此方式大大減少了代碼量,使得多線程編程更加容易,安全方面也有保障。
BlockingQueue接口是Queue的子接口,它的主要用途并不是作為容器,而是作為線程同步的工具,因此它具有一個(gè)很明顯的特性,當(dāng)生產(chǎn)者線程師徒想BlockingQueue放入元素時(shí),如果隊(duì)列已滿,則線程被阻塞,當(dāng)消費(fèi)者線程師徒從中取出一個(gè)元素時(shí),如果隊(duì)列為空,則該線程會(huì)被阻塞,正是因?yàn)樗哂械倪@個(gè)特性,所以在程序中多個(gè)線程交替向BlockingQueue中放入元素,取出元素,它可以很好的控制線程之間的通信。
阻塞隊(duì)列使用最經(jīng)典的場景就是socket客戶端數(shù)據(jù)的讀取和解析,讀取數(shù)據(jù)的線程不斷將數(shù)據(jù)放入隊(duì)列,然后解析線程不斷從隊(duì)列數(shù)據(jù)解析
7、什么是Callable和Future?
Callable接口類似于Runnable,但是Runnable沒有返回值,并且無法拋出異常(run 方法無法聲明異常)。Callable接口,的call方法允許有返回值(并且可以聲明異常),這個(gè)返回值可以被Future拿到。
可以認(rèn)為它是帶有回調(diào)的Runnable
Future接口表示異步任務(wù),是還沒有完成的任務(wù)給出的未來結(jié)果。所以說Callable用于產(chǎn)生結(jié)果,F(xiàn)uture用于獲取結(jié)果
8、什么是FutureTask?
FutureTask表示一個(gè)異步運(yùn)算任務(wù),實(shí)現(xiàn)了Future和Runnable接口,持有Callable的引用。意味著它可以傳遞給Thread(Runnable task),調(diào)用start()方法啟動(dòng)線程,并且能夠獲取到線程執(zhí)行結(jié)果的返回值。當(dāng)然同樣可以使用Executors線程池來提交任務(wù)。
public static void main(String[] args) {
//第一種方式
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
Task task = new Task();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
executor.submit(futureTask);
executor.shutdown();
//第二種方式,注意這種方式和第一種方式效果是類似的,只不過一個(gè)使用的是ExecutorService,一個(gè)使用的是Thread
/*Task task = new Task();
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);
Thread thread = new Thread(futureTask);
thread.start();*/
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println("主線程在執(zhí)行任務(wù)");
try {
System.out.println("task運(yùn)行結(jié)果"+futureTask.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("所有任務(wù)執(zhí)行完畢");
}
9、什么是并發(fā)容器的實(shí)現(xiàn)?
同步容器:就是通過synchronized來實(shí)現(xiàn)同步的容器。如果有多個(gè)線程調(diào)用同步容器的方法,它們會(huì)串行執(zhí)行。比如Vector、HashTable,Collections.synchronizedSet,synchronizedList等方法返回的容器。這些容器的方法一般都使用了synchronized來修飾(包括讀)
并發(fā)容器使用了與同步容器完全不同的加鎖策略來提供更高的并發(fā)性和伸縮性,例如在ConcurrentHashMap中采用了一種粒度更細(xì)的加鎖機(jī)制(分段鎖),在這種鎖機(jī)制下,允許任意數(shù)量的讀線程并發(fā)地訪問map,并且執(zhí)行讀操作的線程和寫操作的線程也可以并發(fā)的訪問map,同時(shí)允許一定數(shù)量的寫操作線程并發(fā)地修改map,所以它可以在并發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量
10、CyclicBarrier和CountDownLatch有什么區(qū)別?
1)CountDownLatch一個(gè)線程等待,知道他等待的其他線程都執(zhí)行完成并且調(diào)用countDown()方法發(fā)出通知后,當(dāng)前線程才能繼續(xù)執(zhí)行
2)CyclicBarrier是所有線程都進(jìn)行等待,知道所有線程都準(zhǔn)備好進(jìn)入await()方法之后,所有的線程同時(shí)開始執(zhí)行
3)CyclicBarrier可以重復(fù)使用(reset()),而CountDownLatch不能重復(fù)使用。所以CyclicBarrier可以處理更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景,比如如果計(jì)算發(fā)生錯(cuò)誤,可以充值計(jì)數(shù)器讓線程們重新執(zhí)行一次。
4)CyclicBarrier還提供其他有用的方法,比如getNumberWaiting方法可以獲得CyclicBarrier阻塞的線程數(shù)量。isBroken方法用來知道阻塞的線程是否被中斷。
Java的concurrent包里面的CountDownLatch其實(shí)可以把它看做一個(gè)計(jì)數(shù)器,只不過這個(gè)計(jì)數(shù)器的操作是原子操作,同時(shí)只能有一個(gè)線程去操作這個(gè)計(jì)數(shù)器,也就是同時(shí)只能有一個(gè)線程去減這個(gè)計(jì)數(shù)器里面的值。
你可以向CountDownLatch對象設(shè)置一個(gè)初始的數(shù)字作為計(jì)數(shù)值,任何調(diào)用這個(gè)對象的await()方法都會(huì)阻塞,直到這個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值被其他的線程減為0為止。
所以在當(dāng)前計(jì)數(shù)到達(dá)零之前,await方法會(huì)一直受阻塞。之后,會(huì)釋放所有等待的線程,await的所有后續(xù)調(diào)用都將立即返回。這種現(xiàn)象只出現(xiàn)一次——計(jì)數(shù)無法被重置。如果需要重置計(jì)數(shù),請考慮使用CyclicBarrier。
CountDownLatch的一個(gè)非常典型的應(yīng)用場景是:有一個(gè)任務(wù)想要往下執(zhí)行,但必須要等到其他的任務(wù)執(zhí)行完畢后才可以繼續(xù)往下執(zhí)行。假如我們這個(gè)想要繼續(xù)往下執(zhí)行的任務(wù)調(diào)用一個(gè)CountDownLatch對象的awit()方法,其他的任務(wù)執(zhí)行完自己的任務(wù)后調(diào)用同一個(gè)CountDownLatch對象上的countDown()方法,這個(gè)調(diào)用await()方法的任務(wù)將一直阻塞等待,直到這個(gè)CountDownLatch對象的計(jì)數(shù)值減到0為止。
CountDownLatch:一個(gè)線程(或者多個(gè)), 等待另外N個(gè)線程完成某個(gè)事情之后才能執(zhí)行。
CyclicBarrier:N個(gè)線程互相等待,任何一個(gè)線程完成之前,所有的線程都必須等待
CyclicBarrier是一個(gè)同步輔助類,它允許一組線程互相等待,直到到達(dá)某個(gè)公共屏障點(diǎn)(common barrier point)。在涉及一組固定大小的線程的程序中,這些線程必須不時(shí)地互相等待,此時(shí)CyclicBarrier很有用。因?yàn)樵揵arrier在釋放等待線程后可以重用,所以稱他為循環(huán)的barrier。
CyclicBarrier的一個(gè)典型使用場景是用于多線程計(jì)算數(shù)據(jù),最后合并計(jì)算結(jié)果
11、如何停止一個(gè)正在運(yùn)行的線程?
1)使用共享變量:共享變量作為標(biāo)記
2)使用interrupt()方法終止線程:如果一個(gè)線程由于等待某些事件的發(fā)生而被阻塞,又該怎樣停止該線程呢?這種情況經(jīng)常會(huì)發(fā)生,比如當(dāng)一個(gè)線程由于需要等候鍵盤輸入而被阻塞,或者調(diào)用Thread.join()方法,或者Thread.sleep()方法,在網(wǎng)絡(luò)中調(diào)用ServerSocket.accept()方法,或者調(diào)用了DatagramSocket.receive()方法時(shí),都有可能導(dǎo)致線程阻塞,使線程處于處于不可運(yùn)行狀態(tài)時(shí),即使主程序中將該線程的共享變量設(shè)置為true,但該線程此時(shí)根本無法檢查循環(huán)標(biāo)志,當(dāng)然也就無法立即中斷。這里我們給出的建議是,不要使用stop()方法,而是使用Thread提供的interrupt()方法,因?yàn)樵摲椒m然不會(huì)中斷一個(gè)正在運(yùn)行的線程,但是它可以使一個(gè)被阻塞的線程拋出一個(gè)中斷異常,從而使線程提前結(jié)束阻塞狀態(tài),退出堵塞代碼。
12、樂觀鎖和悲觀鎖的理解及如何實(shí)現(xiàn),有哪些實(shí)現(xiàn)方式?
悲觀鎖:總是假設(shè)最壞的情況,每次去那數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人會(huì)修改,所以在每次拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都會(huì)上鎖,這樣別人想拿這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)阻塞直到它拿到鎖。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫里邊就用到了很多這種鎖機(jī)制,比如行鎖,表鎖等,讀鎖,寫鎖等,都是在做操作之前上鎖。再比如Java里面的同步synchronized關(guān)鍵字的實(shí)現(xiàn)其實(shí)也是悲觀鎖。
樂觀鎖:顧名思義,就是很樂觀,每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人不會(huì)修改,所以不會(huì)上鎖,但是在更新的時(shí)候會(huì)判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個(gè)數(shù)據(jù),可以使用版本號等機(jī)制。樂觀鎖適用于多讀的應(yīng)用場景,這樣可以提高吞吐量,想數(shù)據(jù)庫提供的類似write_condition機(jī)制,其實(shí)都是提供的樂觀鎖。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的院子變量類就是使用了樂觀鎖的一種實(shí)現(xiàn)方式CAS實(shí)現(xiàn)的。
樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式:
(1)使用版本表示來確定讀到的數(shù)據(jù)與提交時(shí)的數(shù)據(jù)是否一致。提交后修改版本標(biāo)識,不一致可以采取丟棄和再嘗試的策略
(2)java中的Compareandswap即CAS,當(dāng)多個(gè)線程嘗試使用CAS同時(shí)更新同一個(gè)變量時(shí),只有其中一個(gè)線程能更新變量的值,而其它線程都失敗,失敗的線程并不會(huì)被掛起,而是被告知這次競爭中失敗,并可以再次嘗試。CAS操作中包含三個(gè)操作數(shù)——需要讀寫的內(nèi)存位置(V)、進(jìn)行比較的預(yù)期原值(A)和擬寫入的新值(B)。如果內(nèi)存位置V的值與預(yù)期原值A(chǔ)相匹配,那么處理器會(huì)自動(dòng)將該值更新為新值B。否則處理器不做任何操作。
CAS缺點(diǎn):
(1)ABA問題:比如說一個(gè)線程one從內(nèi)存位置V取出A,這時(shí)候另一個(gè)線程two也從內(nèi)存中取出A,并且two進(jìn)行了一些操作變成了B,然后two又將V位置的數(shù)據(jù)變成了A,這時(shí)候線程one進(jìn)行CAS操作發(fā)現(xiàn)內(nèi)存中仍然是A,然后one操作成功。盡管線程one的CAS操作成功,但可能存在潛藏的問題。從Java1.5開始JDK的atomic包里提供了一個(gè)雷AtomicStampedReference來解決ABA問題
(2)循環(huán)時(shí)間長開銷大:對于資源競爭嚴(yán)重(線程沖突嚴(yán)重)的情況,CAS自旋的概率會(huì)比較大,從而浪費(fèi)更多的CPU資源,效率低于synchronized
(3)只能保證一個(gè)共享變量的原子操作:當(dāng)對一個(gè)共享變量執(zhí)行操作時(shí),我們可以使用循環(huán)CAS的方式來保證原子操作,但是對多個(gè)共享變量從操作時(shí),循環(huán)CAS就無法保證操作的原子性,這個(gè)時(shí)候就可以用鎖。
13、SynchronizedMap和ConcurrentHashMap有什么區(qū)別?
SynchronizedMap使用同步代碼塊來保證線程安全,鎖為當(dāng)前對象。
ConcurrentHashMap使用分段鎖來保證多線程的性能。
ConcurrentHashMap中則是一次鎖住一個(gè)桶。ConcurrentHashMap默認(rèn)將hash表分為16個(gè)桶,諸如get,put,remove等常用操作值鎖當(dāng)前需要用到的桶。這樣,原來只能一個(gè)線程進(jìn)入,現(xiàn)在卻能16個(gè)寫線程執(zhí)行,并發(fā)性能的提升顯而易見。
另外ConcurrentHashMap使用了一種不同的迭代方式。在這種迭代方式中,當(dāng)iterator被創(chuàng)建后集合再發(fā)生改變就不再拋出ConcurrentModificationException,取而代之的是在改變時(shí)new新的數(shù)據(jù)從而不影響原有數(shù)據(jù),iterator完成后再將頭指針替換為新的數(shù)據(jù),這樣iterator線程可以使用原來老的數(shù)據(jù),而寫線程也可以并發(fā)的完成改變
14、CopyOnWriteArrayList的應(yīng)用場景
CopyOnWriteArrayList(免鎖容器)的好處之一是當(dāng)多個(gè)迭代器同時(shí)遍歷和修改這個(gè)列表時(shí),不會(huì)跑出ConcurrentModificationException。
在CopyOnWriteArrayList中,寫入將導(dǎo)致創(chuàng)建整個(gè)底層數(shù)組的副本,而源數(shù)組將保留在原地,使得復(fù)制的數(shù)組在被修改時(shí),讀取操作可以安全地執(zhí)行。
(1)由于寫操作的時(shí)候,需要拷貝數(shù)組,會(huì)消耗內(nèi)存,如果原數(shù)組的內(nèi)容比較多的情況下,可能導(dǎo)致younggc或者fullgc;
(2)不能用于實(shí)時(shí)讀的場景,像拷貝數(shù)組、新增元素都需要時(shí)間,所以調(diào)用一個(gè)set操作后,讀取到數(shù)據(jù)可能還是舊的,雖然CopyOnWriteArrayList能做到最終一致性,但是還是沒法滿足實(shí)時(shí)性要求;
CopyOnWriteArrayList透露的思想:讀寫分離;最終一致性;使用另外開辟空間的思路,來解決并發(fā)沖突
15、什么叫線程安全?servlet是線程安全嗎?
線程安全指某個(gè)函數(shù)、函數(shù)庫在多線程環(huán)境中被調(diào)用時(shí),能夠正確地處理多個(gè)線程之間的共享變量,使程序功能正確完成。
Servlet不是線程安全的,servlet使單例多線程的,當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問同一個(gè)方法,是不能保證共享變量的線程安全性的。
16、volatile有什么用?應(yīng)用場景
volatile保證內(nèi)存可見性和禁止指令重排序
volatile用于多線程下的單次操作(單次讀或者單次寫)
五種應(yīng)用場景:狀態(tài)標(biāo)志、一次性安全發(fā)布、獨(dú)立觀察、volatilebean模式、開銷較低的讀-寫鎖策略(參考:https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html)
17、為什么代碼會(huì)重排序
在執(zhí)行程序時(shí),為了提供性能,處理器和編譯器常常會(huì)對指令進(jìn)行重排序,但是不能隨意重排序,需要滿足以下兩個(gè)條件:
(1)在單線程環(huán)境下不能改變程序運(yùn)行結(jié)果
(2)存在數(shù)據(jù)以來關(guān)系的不允許重排序
需要注意的是:重排序不會(huì)影響單線程環(huán)境的執(zhí)行結(jié)果,但是會(huì)破壞多線程的執(zhí)行語義
18、一個(gè)線程運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常會(huì)怎么樣?
如果異常沒有捕獲,該線程會(huì)停止執(zhí)行
Thread.UncaughtExceptionHandler是用來處理未捕獲異常造成線程突然中斷情況的一個(gè)內(nèi)嵌借口。當(dāng)一個(gè)未捕獲異常將造成線程中斷的時(shí)候,JVM會(huì)使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程的UncaughtExceptionHandler病將線程和異常作為參數(shù)傳遞給handler的uncaughtException()方法進(jìn)行處理
19、為什么wait,notify和notifyAll這些方法不在Thread類,而在Object類?
一個(gè)很明顯的原因就是Java提供的鎖是對象鎖,而不是線程級的,每個(gè)對象都有鎖,通過線程獲得。由于wait、notify、notifyAll都是鎖級別的操作,所以把他們定義在Object類中,因?yàn)殒i屬于對象
20、什么是ThreadLocal變量?
ThreadLocal稱為線程變量,每個(gè)線程都有一個(gè)ThreadLocal就是每個(gè)線程都有自己的獨(dú)立變量,競爭條件被消除了。它是為創(chuàng)建代價(jià)高昂的對象獲取線程安全的好方法,比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDataFormat變成線程安全的,因?yàn)槟莻€(gè)類創(chuàng)建代價(jià)高昂且每次調(diào)用都需要?jiǎng)?chuàng)建不同的實(shí)例所以不值得在局部范圍使用它,如果為每個(gè)線程提供一個(gè)自己獨(dú)有的變量拷貝,將大大提高效率。首先,通過復(fù)用減少了代價(jià)高昂的對象的創(chuàng)建個(gè)數(shù)。其次,你在沒有使用高代價(jià)的同步或者不可變性的情況下獲得了線程安全。
ThreadLocal比較核心是ThreadLocalMap,作為存儲(chǔ)的容器,key為當(dāng)前線程,value為值,所以通過get方法或去ThreadLocalMap中獲取當(dāng)前線程對應(yīng)key的value
21、怎么檢測一個(gè)線程是否擁有鎖?
java.lang.Thread中有一個(gè)方法holdsLock(Objectobj),它返回true如果當(dāng)且僅當(dāng)當(dāng)前線程擁有某個(gè)具體鎖對象
22、如何在Java中獲取線程堆棧?
kill -3 [java pid]
不會(huì)再當(dāng)前中斷輸出,它會(huì)輸出到代碼執(zhí)行的或指定的地方去。比如,kill -3tomcatpid,輸出堆棧到log目錄下
Jstack [javapid]
這個(gè)比較簡單,在當(dāng)前終端顯示,也可以重定向到指定文件中。
JvisualVM
Thread Dump,打開后都是界面操作
23、JVM中關(guān)于線程的參數(shù)
-Xss:每個(gè)線程的棧大小
24、ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么?
ConcurrentHashMap把實(shí)際map劃分成若干部分來實(shí)現(xiàn)它的可擴(kuò)展性和線程安全。這種劃分是使用并發(fā)度獲得的,它是ConcurrentHashMap類構(gòu)造函數(shù)的一個(gè)可選參數(shù),默認(rèn)值16,這樣在多線程情況下就能避免爭用。
在JDK8之后,它摒棄了Segment(鎖段)的概念,而是啟用了一種全新的方式實(shí)現(xiàn),利用CAS算法。同時(shí)加入了更多的輔助變量來提高并發(fā)度。
25、Java中Semaphore是什么?
Java中Semaphore是一種新的同步類,它是一個(gè)計(jì)數(shù)信號。從概念上講,信號量維護(hù)了一個(gè)許可集合。如有必要,在許可可用前會(huì)阻塞每一個(gè)acquire(),然后再獲取該許可。每個(gè)release()添加一個(gè)許可,從而可能釋放一個(gè)正在阻塞的獲取者。但是,不使用實(shí)際的許可對象,Semaphore只對可用許可的號碼進(jìn)行計(jì)數(shù),并采用相應(yīng)的行動(dòng)。信號量常常用于多線程的代碼中,比如數(shù)據(jù)庫連接池
26、線程池的submit()和execute()方法有什么區(qū)別
兩個(gè)方法都可以向線程池提交任務(wù),execute方法返回值為void,它定義在Executor接口中。
submit方法可以返回持有計(jì)算結(jié)果的Future對象,它定義在ExecutorService接口中,它擴(kuò)展了Executor接口
27、什么是阻塞式方法?
指程序會(huì)一直等待該方法完成期間不做其他事情,ServerSocket的accept()方法就是一直等待客戶端連接。這里的阻塞是指調(diào)用結(jié)果返回之前,當(dāng)前線程會(huì)被掛起,直到得到結(jié)果之后才會(huì)返回。此外,還有異步和非阻塞式方法在任務(wù)完成前就返回
28、volatile變量和atomic變量有什么不同?
Volatile變量可以確保先行關(guān)系,即寫操作會(huì)發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前, 但它并不能保證原子性。例如用volatile修飾count變量那么 count++ 操作就不是原子性的。
而AtomicInteger類提供的atomic方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會(huì)原子性的進(jìn)行增量操作把當(dāng)前值加一,其它數(shù)據(jù)類型和引用變量也可以進(jìn)行相似操作。
29、你對線程優(yōu)先級的理解是什么?
每一個(gè)線程都是有優(yōu)先級的,一般來說,高優(yōu)先級的線程在運(yùn)行時(shí)會(huì)具有優(yōu)先權(quán),但這依賴于線程調(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(OS dependent)。我們可以定義線程的優(yōu)先級,但是這并不能保證高優(yōu)先級的線程會(huì)在低優(yōu)先級的線程前執(zhí)行。線程優(yōu)先級是一個(gè)int變量(從1-10),1代表最低優(yōu)先級,10代表最高優(yōu)先級。
java的線程優(yōu)先級調(diào)度會(huì)委托給操作系統(tǒng)去處理,所以與具體的操作系統(tǒng)優(yōu)先級有關(guān),如非特別需要,一般無需設(shè)置線程優(yōu)先級。
30、如何確保main()方法所在的線程是java程序最后結(jié)束的線程?
就是讓main方法等待其他線程完成在結(jié)束,最簡單的我們可以使用Thread類的join()方法來確保所有程序創(chuàng)建的線程在main()方法退出前結(jié)束。
其次可以使用CountDownLatch,CyclicBarrier等來阻塞main線程
31、線程之間是如何通信的?
object類的wait(),notify(),notifyAll(),Condition接口的await(),signal(),signalAll()
32、同步方法和同步塊,哪個(gè)是更好的選擇?
同步塊,因?yàn)樗粫?huì)鎖住整個(gè)對象(當(dāng)然你可以讓他鎖住整個(gè)對象)。同步方法會(huì)鎖住整個(gè)對象。
同步塊更符合開放調(diào)用的原則,只在需要鎖定的代碼塊鎖住相應(yīng)的對象,這樣從側(cè)面也可以避免死鎖。同步原則,范圍越小越好,提高效率
33、如何創(chuàng)建守護(hù)線程?
使用Thread類的setDaemon(true)方法可以將線程設(shè)置為守護(hù)線程,需要注意的是,需要在調(diào)用start()方法前調(diào)用這個(gè)方法,否則會(huì)拋出IllegalThreadStateException異常。
34、什么是JavaTimer類?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,可以用于安排一個(gè)線程在未來的某個(gè)特定時(shí)間執(zhí)行。Timer類可以用安排一次性任務(wù)或者周期任務(wù)。
java.util.TimerTask算是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的抽象類,我們需要去繼承這個(gè)類來創(chuàng)建我們自己的定時(shí)任務(wù)并使用Timer去安排它執(zhí)行。
35、《阿里巴巴開發(fā)手冊》為什么要禁用Executors的方式創(chuàng)建線程池?
可以參照java并發(fā)編程:線程池-Executors的分析
總結(jié)就是:
FixedThreadPool和SingleThreadExecutor兩者允許的請求隊(duì)列長度為Integer.MAX_VALUE,可能會(huì)堆積大量的請求,從而引起OOM異常
CachedThreadPool則允許創(chuàng)建的線程數(shù)為Integer.MAX_VALUE,可能會(huì)創(chuàng)建大量的線程,從而引起OOM異常
所以阿里巴巴開發(fā)手冊禁用Executors的方式創(chuàng)建線程池,推薦自己創(chuàng)建ThreadPoolExecutor的原因
參考:https://juejin.im/post/5dc41c165188257bad4d9e69
總結(jié)
- 上一篇: Lol滑稽id(滑稽id大全)
- 下一篇: Python爬虫爬取动态页面思路+实例(