阿里Java面試題，這十幾道題死磕

更新時(shí)間：2019-12-20 15:04:57 來源：動(dòng)力節(jié)點(diǎn) 瀏覽2529次

問題一：多線程有什么用?

　　一個(gè)可能在很多人看來很扯淡的一個(gè)問題：我會(huì)用多線程就好了，還管它有什么用?在我看來，這個(gè)回答更扯淡。所謂”知其然知其所以然”，”會(huì)用”只是”知其然”，”為什么用”才是”知其所以然”，只有達(dá)到”知其然知其所以然”的程度才可以說是把一個(gè)知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用自如。OK，下面說說我對(duì)這個(gè)問題的看法：

　　(1)發(fā)揮多核CPU的優(yōu)勢(shì)

　　隨著工業(yè)的進(jìn)步，現(xiàn)在的筆記本、臺(tái)式機(jī)乃至商用的應(yīng)用服務(wù)器至少也都是雙核的，4核、8核甚至16核的也都不少見，如果是單線程的程序，那么在雙核CPU上就浪費(fèi)了50%，在4核CPU上就浪費(fèi)了75%。單核CPU上所謂的”多線程”那是假的多線程，同一時(shí)間處理器只會(huì)處理一段邏輯，只不過線程之間切換得比較快，看著像多個(gè)線程”同時(shí)”運(yùn)行罷了。多核CPU上的多線程才是真正的多線程，它能讓你的多段邏輯同時(shí)工作，多線程，可以真正發(fā)揮出多核CPU的優(yōu)勢(shì)來，達(dá)到充分利用CPU的目的。

　　(2)防止阻塞

　　從程序運(yùn)行效率的角度來看，單核CPU不但不會(huì)發(fā)揮出多線程的優(yōu)勢(shì)，反而會(huì)因?yàn)樵趩魏薈PU上運(yùn)行多線程導(dǎo)致線程上下文的切換，而降低程序整體的效率。但是單核CPU我們還是要應(yīng)用多線程，就是為了防止阻塞。試想，如果單核CPU使用單線程，那么只要這個(gè)線程阻塞了，比方說遠(yuǎn)程讀取某個(gè)數(shù)據(jù)吧，對(duì)端遲遲未返回又沒有設(shè)置超時(shí)時(shí)間，那么你的整個(gè)程序在數(shù)據(jù)返回回來之前就停止運(yùn)行了。多線程可以防止這個(gè)問題，多條線程同時(shí)運(yùn)行，哪怕一條線程的代碼執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)阻塞，也不會(huì)影響其它任務(wù)的執(zhí)行。

　　(3)便于建模

　　這是另外一個(gè)沒有這么明顯的優(yōu)點(diǎn)了。假設(shè)有一個(gè)大的任務(wù)A，單線程編程，那么就要考慮很多，建立整個(gè)程序模型比較麻煩。但是如果把這個(gè)大的任務(wù)A分解成幾個(gè)小任務(wù)，任務(wù)B、任務(wù)C、任務(wù)D，分別建立程序模型，并通過多線程分別運(yùn)行這幾個(gè)任務(wù)，那就簡(jiǎn)單很多了。

　　問題二：Java中如何獲取到線程dump文件

　　死循環(huán)、死鎖、阻塞、頁(yè)面打開慢等問題，打線程dump是最好的解決問題的途徑。所謂線程dump也就是線程堆棧，獲取到線程堆棧有兩步：

　　(1)獲取到線程的pid，可以通過使用jps命令，在Linux環(huán)境下還可以使用ps -ef | grep java

　　(2)打印線程堆棧，可以通過使用jstack pid命令，在Linux環(huán)境下還可以使用kill -3 pid

　　另外提一點(diǎn)，Thread類提供了一個(gè)getStackTrace()方法也可以用于獲取線程堆棧。這是一個(gè)實(shí)例方法，因此此方法是和具體線程實(shí)例綁定的，每次獲取獲取到的是具體某個(gè)線程當(dāng)前運(yùn)行的堆棧，

　　問題三：生產(chǎn)者消費(fèi)者模型的作用是什么

　　這個(gè)問題很理論，但是很重要：

　　(1)通過平衡生產(chǎn)者的生產(chǎn)能力和消費(fèi)者的消費(fèi)能力來提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，這是生產(chǎn)者消費(fèi)者模型最重要的作用

　　(2)解耦，這是生產(chǎn)者消費(fèi)者模型附帶的作用，解耦意味著生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的聯(lián)系少，聯(lián)系越少越可以獨(dú)自發(fā)展而不需要收到相互的制約

　　問題四：short s1=1;s1=s1+1;有什么錯(cuò)?short s1=1;s1+=1;有什么錯(cuò)?

　　解析：

　　面試題都是很變態(tài)的，要做好受虐的準(zhǔn)備。

　　s1=s1+1會(huì)出錯(cuò)，s1+1是int型，不能將int賦值給s1。需要顯示轉(zhuǎn)換，s1=(int)(s1+1)，而s1+=1不會(huì)出錯(cuò)，至于原因，有人說和編譯器的機(jī)制有關(guān)，需要看編譯原理，話說編譯原理什么的最討厭了，就這樣吧。

　　問題五：怎么檢測(cè)一個(gè)線程是否持有對(duì)象監(jiān)視器

　　我也是在網(wǎng)上看到一道多線程面試題才知道有方法可以判斷某個(gè)線程是否持有對(duì)象監(jiān)視器：Thread類提供了一個(gè)holdsLock(Object obj)方法，當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)象obj的監(jiān)視器被某條線程持有的時(shí)候才會(huì)返回true，注意這是一個(gè)static方法，這意味著“某條線程”指的是當(dāng)前線程。

　　問題六：給我一個(gè)你最常見到的runtimeexception。

　　解析：

　　這個(gè)題也很常見，如果你答不出來，面試官會(huì)覺得你沒有編程經(jīng)驗(yàn)。

　　NullPointerException，空引用異常。說實(shí)話，中軟的筆試題就有這個(gè)，很多人連題目意思都理解錯(cuò)了，壓根沒認(rèn)出來runtime exception是指運(yùn)行時(shí)異常。

　　問題七：synchronized和ReentrantLock的區(qū)別

　　synchronized是和if、else、for、while一樣的關(guān)鍵字，ReentrantLock是類，這是二者的本質(zhì)區(qū)別。既然ReentrantLock是類，那么它就提供了比synchronized更多更靈活的特性，可以被繼承、可以有方法、可以有各種各樣的類變量，ReentrantLock比synchronized的擴(kuò)展性體現(xiàn)在幾點(diǎn)上：

　　(1)ReentrantLock可以對(duì)獲取鎖的等待時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，這樣就避免了死鎖

　　(2)ReentrantLock可以獲取各種鎖的信息

　　(3)ReentrantLock可以靈活地實(shí)現(xiàn)多路通知

　　問題八：volatile關(guān)鍵字的作用

　　一個(gè)非常重要的問題，是每個(gè)學(xué)習(xí)、應(yīng)用多線程的Java程序員都必須掌握的。理解volatile關(guān)鍵字的作用的前提是要理解Java內(nèi)存模型，這里就不講Java內(nèi)存模型了，可以參見第31點(diǎn)，volatile關(guān)鍵字的作用主要有兩個(gè)：

　　(1)多線程主要圍繞可見性和原子性兩個(gè)特性而展開，使用volatile關(guān)鍵字修飾的變量，保證了其在多線程之間的可見性，即每次讀取到volatile變量，一定是最新的數(shù)據(jù)

　　(2)代碼底層執(zhí)行不像我們看到的高級(jí)語(yǔ)言—-Java程序這么簡(jiǎn)單，它的執(zhí)行是Java代碼–>字節(jié)碼–>根據(jù)字節(jié)碼執(zhí)行對(duì)應(yīng)的C/C++代碼–>C/C++代碼被編譯成匯編語(yǔ)言–>和硬件電路交互，現(xiàn)實(shí)中，為了獲取更好的性能JVM可能會(huì)對(duì)指令進(jìn)行重排序，多線程下可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問題。使用volatile則會(huì)對(duì)禁止語(yǔ)義重排序，當(dāng)然這也一定程度上降低了代碼執(zhí)行效率

　　從實(shí)踐角度而言，volatile的一個(gè)重要作用就是和CAS結(jié)合，保證了原子性，詳細(xì)的可以參見java.util.concurrent.atomic包下的類，比如AtomicInteger。

　　問題九：什么是樂觀鎖和悲觀鎖

　　(1)樂觀鎖：就像它的名字一樣，對(duì)于并發(fā)間操作產(chǎn)生的線程安全問題持樂觀狀態(tài)，樂觀鎖認(rèn)為競(jìng)爭(zhēng)不總是會(huì)發(fā)生，因此它不需要持有鎖，將比較-替換這兩個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)原子操作嘗試去修改內(nèi)存中的變量，如果失敗則表示發(fā)生沖突，那么就應(yīng)該有相應(yīng)的重試邏輯。

　　(2)悲觀鎖：還是像它的名字一樣，對(duì)于并發(fā)間操作產(chǎn)生的線程安全問題持悲觀狀態(tài)，悲觀鎖認(rèn)為競(jìng)爭(zhēng)總是會(huì)發(fā)生，因此每次對(duì)某資源進(jìn)行操作時(shí)，都會(huì)持有一個(gè)獨(dú)占的鎖，就像synchronized，不管三七二十一，直接上了鎖就操作資源了。

　　問題十：Java編程寫一個(gè)會(huì)導(dǎo)致死鎖的程序

　　第一次看到這個(gè)題目，覺得這是一個(gè)非常好的問題。很多人都知道死鎖是怎么一回事兒：線程A和線程B相互等待對(duì)方持有的鎖導(dǎo)致程序無限死循環(huán)下去。當(dāng)然也僅限于此了，問一下怎么寫一個(gè)死鎖的程序就不知道了，這種情況說白了就是不懂什么是死鎖，懂一個(gè)理論就完事兒了，實(shí)踐中碰到死鎖的問題基本上是看不出來的。

　　真正理解什么是死鎖，這個(gè)問題其實(shí)不難，幾個(gè)步驟：

　　(1)兩個(gè)線程里面分別持有兩個(gè)Object對(duì)象：lock1和lock2。這兩個(gè)lock作為同步代碼塊的鎖;

　　(2)線程1的run()方法中同步代碼塊先獲取lock1的對(duì)象鎖，Thread.sleep(xxx)，時(shí)間不需要太多，50毫秒差不多了，然后接著獲取lock2的對(duì)象鎖。這么做主要是為了防止線程1啟動(dòng)一下子就連續(xù)獲得了lock1和lock2兩個(gè)對(duì)象的對(duì)象鎖

　　(3)線程2的run)(方法中同步代碼塊先獲取lock2的對(duì)象鎖，接著獲取lock1的對(duì)象鎖，當(dāng)然這時(shí)lock1的對(duì)象鎖已經(jīng)被線程1鎖持有，線程2肯定是要等待線程1釋放lock1的對(duì)象鎖的

　　這樣，線程1″睡覺”睡完，線程2已經(jīng)獲取了lock2的對(duì)象鎖了，線程1此時(shí)嘗試獲取lock2的對(duì)象鎖，便被阻塞，此時(shí)一個(gè)死鎖就形成了。代碼就不寫了，占的篇幅有點(diǎn)多，Java多線程7：死鎖這篇文章里面有，就是上面步驟的代碼實(shí)現(xiàn)。

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