2020年java編程筆試題及答案

更新時(shí)間：2020-02-11 09:57:51 來(lái)源：動(dòng)力節(jié)點(diǎn) 瀏覽5688次

2020年java編程筆試題及答案

　　1、線程與進(jìn)程的區(qū)別？

　　進(jìn)程是操作系統(tǒng)分配資源的最小單元，線程是操作系統(tǒng)調(diào)度的最小單元。

　　一個(gè)程序至少有一個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程。

　　2、什么是多線程中的上下文切換？

　　多線程會(huì)共同使用一組計(jì)算機(jī)上的CPU，而線程數(shù)大于給程序分配的CPU數(shù)量時(shí)，為了讓各個(gè)線程都有執(zhí)行的機(jī)會(huì)，就需要輪轉(zhuǎn)使用CPU。不同的線程切換使用CPU發(fā)生的切換數(shù)據(jù)等就是上下文切換。

　　3、死鎖與活鎖的區(qū)別，死鎖與饑餓的區(qū)別？

　　死鎖：是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程（或線程）在執(zhí)行過(guò)程中，因爭(zhēng)奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法推進(jìn)下去。

　　產(chǎn)生死鎖的必要條件：

　　互斥條件：所謂互斥就是進(jìn)程在某一時(shí)間內(nèi)獨(dú)占資源。

　　請(qǐng)求與保持條件：一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得的資源保持不放。

　　不剝奪條件:進(jìn)程已獲得資源，在末使用完之前，不能強(qiáng)行剝奪。

　　循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。

　　活鎖：任務(wù)或者執(zhí)行者沒(méi)有被阻塞，由于某些條件沒(méi)有滿足，導(dǎo)致一直重復(fù)嘗試，失敗，嘗試，失敗。

　　活鎖和死鎖的區(qū)別在于，處于活鎖的實(shí)體是在不斷的改變狀態(tài)，所謂的“活”，而處于死鎖的實(shí)體表現(xiàn)為等待；活鎖有可能自行解開(kāi)，死鎖則不能。

　　饑餓：一個(gè)或者多個(gè)線程因?yàn)榉N種原因無(wú)法獲得所需要的資源，導(dǎo)致一直無(wú)法執(zhí)行的狀態(tài)。

　　Java中導(dǎo)致饑餓的原因：

　　高優(yōu)先級(jí)線程吞噬所有的低優(yōu)先級(jí)線程的CPU時(shí)間。

　　線程被永久堵塞在一個(gè)等待進(jìn)入同步塊的狀態(tài)，因?yàn)槠渌€程總是能在它之前持續(xù)地對(duì)該同步塊進(jìn)行訪問(wèn)。

　　線程在等待一個(gè)本身也處于永久等待完成的對(duì)象(比如調(diào)用這個(gè)對(duì)象的wait方法)，因?yàn)槠渌€程總是被持續(xù)地獲得喚醒。

　　4、什么是Executors框架？

　　Executor框架是一個(gè)根據(jù)一組執(zhí)行策略調(diào)用，調(diào)度，執(zhí)行和控制的異步任務(wù)的框架。

　　無(wú)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。

　　5、什么是阻塞隊(duì)列？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(lái)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)列常用于生產(chǎn)者和消費(fèi)者的場(chǎng)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)者也只從容器里拿元素。

　　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(jí)排序的無(wú)界阻塞隊(duì)列。

　　DelayQueue：一個(gè)使用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列實(shí)現(xiàn)的無(wú)界阻塞隊(duì)列。

　　SynchronousQueue：一個(gè)不存儲(chǔ)元素的阻塞隊(duì)列。

　　LinkedTransferQueue：一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)組成的無(wú)界阻塞隊(duì)列。

　　LinkedBlockingDeque：一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊(duì)列。

　　Java5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，主要的技術(shù)就是用好，wait,notify,notifyAll,sychronized這些關(guān)鍵字。而在java5之后，可以使用阻塞隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)，此方式大大簡(jiǎn)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的工具，因此他具有一個(gè)很明顯的特性，當(dāng)生產(chǎn)者線程試圖向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)者線程試圖從中取出一個(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哂羞@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(chǎng)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)列取數(shù)據(jù)解析。

　　6、什么是Callable和Future?

　　Callable接口類似于Runnable，從名字就可以看出來(lái)了，但是Runnable不會(huì)返回結(jié)果，并且無(wú)法拋出返回結(jié)果的異常，而Callable功能更強(qiáng)大一些，被線程執(zhí)行后，可以返回值，這個(gè)返回值可以被Future拿到，也就是說(shuō)，F(xiàn)uture可以拿到異步執(zhí)行任務(wù)的返回值。

　　可以認(rèn)為是帶有回調(diào)的Runnable。

　　Future接口表示異步任務(wù)，是還沒(méi)有完成的任務(wù)給出的未來(lái)結(jié)果。所以說(shuō)Callable用于產(chǎn)生結(jié)果，F(xiàn)uture用于獲取結(jié)果。

　　7、什么是FutureTask?

　　使用ExecutorService啟動(dòng)任務(wù)。

　　在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個(gè)可以取消的異步運(yùn)算。它有啟動(dòng)和取消運(yùn)算、查詢運(yùn)算是否完成和取回運(yùn)算結(jié)果等方法。只有當(dāng)運(yùn)算完成的時(shí)候結(jié)果才能取回，如果運(yùn)算尚未完成get方法將會(huì)阻塞。一個(gè)FutureTask對(duì)象可以對(duì)調(diào)用了Callable和Runnable的對(duì)象進(jìn)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(lái)執(zhí)行。

　　8、什么是競(jìng)爭(zhēng)條件？你怎樣發(fā)現(xiàn)和解決競(jìng)爭(zhēng)？

　　當(dāng)多個(gè)進(jìn)程都企圖對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行某種處理，而最后的結(jié)果又取決于進(jìn)程運(yùn)行的順序時(shí)，則我們認(rèn)為這發(fā)生了競(jìng)爭(zhēng)條件（racecondition）。

　　9、為什么我們調(diào)用start()方法時(shí)會(huì)執(zhí)行run()方法，為什么我們不能直接調(diào)用run()方法？

　　當(dāng)你調(diào)用start()方法時(shí)你將創(chuàng)建新的線程，并且執(zhí)行在run()方法里的代碼。

　　但是如果你直接調(diào)用run()方法，它不會(huì)創(chuàng)建新的線程也不會(huì)執(zhí)行調(diào)用線程的代碼，只會(huì)把run方法當(dāng)作普通方法去執(zhí)行。

　　10、Java中你怎樣喚醒一個(gè)阻塞的線程？

　　在Java發(fā)展史上曾經(jīng)使用suspend()、resume()方法對(duì)于線程進(jìn)行阻塞喚醒，但隨之出現(xiàn)很多問(wèn)題，比較典型的還是死鎖問(wèn)題。

　　解決方案可以使用以對(duì)象為目標(biāo)的阻塞，即利用Object類的wait()和notify()方法實(shí)現(xiàn)線程阻塞。

　　首先，wait、notify方法是針對(duì)對(duì)象的，調(diào)用任意對(duì)象的wait()方法都將導(dǎo)致線程阻塞，阻塞的同時(shí)也將釋放該對(duì)象的鎖，相應(yīng)地，調(diào)用任意對(duì)象的notify()方法則將隨機(jī)解除該對(duì)象阻塞的線程，但它需要重新獲取改對(duì)象的鎖，直到獲取成功才能往下執(zhí)行；其次，wait、notify方法必須在synchronized塊或方法中被調(diào)用，并且要保證同步塊或方法的鎖對(duì)象與調(diào)用wait、notify方法的對(duì)象是同一個(gè)，如此一來(lái)在調(diào)用wait之前當(dāng)前線程就已經(jīng)成功獲取某對(duì)象的鎖，執(zhí)行wait阻塞后當(dāng)前線程就將之前獲取的對(duì)象鎖釋放。

2020年java編程筆試題及答案