更新時(shí)間:2019-04-12 09:00:58 來源:動(dòng)力節(jié)點(diǎn) 瀏覽3103次
今天來總結(jié)以下Java并發(fā)編程的幾道常見面試題,希望可以幫助到大家;
1、在Java中守護(hù)線程和本地線程區(qū)別?
Java中的線程分為兩種:守護(hù)線程(Daemon)和用戶線程(User)。
任何線程都可以設(shè)置為守護(hù)線程和用戶線程,通過方法Thread.setDaemon(boolon);true則把該線程設(shè)置為守護(hù)線程,反之則為用戶線程。Thread.setDaemon()必須在Thread.start()之前調(diào)用,否則運(yùn)行時(shí)會(huì)拋出異常。
兩者的區(qū)別:
唯一的區(qū)別是判斷虛擬機(jī)(JVM)何時(shí)離開,Daemon是為其他線程提供服務(wù),如果全部的UserThread已經(jīng)撤離,Daemon沒有可服務(wù)的線程,JVM撤離。也可以理解為守護(hù)線程是JVM自動(dòng)創(chuàng)建的線程(但不一定),用戶線程是程序創(chuàng)建的線程;比如JVM的垃圾回收線程是一個(gè)守護(hù)線程,當(dāng)所有線程已經(jīng)撤離,不再產(chǎn)生垃圾,守護(hù)線程自然就沒事可干了,當(dāng)垃圾回收線程是Java虛擬機(jī)上僅剩的線程時(shí),Java虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)離開。
擴(kuò)展:ThreadDump打印出來的線程信息,含有daemon字樣的線程即為守護(hù)進(jìn)程,可能會(huì)有:服務(wù)守護(hù)進(jìn)程、編譯守護(hù)進(jìn)程、windows下的監(jiān)聽Ctrl+break的守護(hù)進(jìn)程、Finalizer守護(hù)進(jìn)程、引用處理守護(hù)進(jìn)程、GC守護(hù)進(jìn)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)行過程中,因爭(zhēng)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(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)行者沒有被阻塞,由于某些條件沒有滿足,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,死鎖則不能。
饑餓:一個(gè)或者多個(gè)線程因?yàn)榉N種原因無法獲得所需要的資源,導(dǎo)致一直無法執(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。
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、Java中用到的線程調(diào)度算法是什么?
采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式。可以設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí),會(huì)映射到下層的系統(tǒng)上面的優(yōu)先級(jí)上,如非特別需要,盡量不要用,防止線程饑餓。
5、什么是線程組,為什么在Java中不推薦使用?
ThreadGroup類,可以把線程歸屬到某一個(gè)線程組中,線程組中可以有線程對(duì)象,也可以有線程組,組中還可以有線程,這樣的組織結(jié)構(gòu)有點(diǎn)類似于樹的形式。
為什么不推薦使用?因?yàn)槭褂糜泻芏嗟陌踩[患吧,沒有具體追究,如果需要使用,推薦使用線程池。
6、為什么使用Executor框架?
每次執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建線程newThread()比較消耗性能,創(chuàng)建一個(gè)線程是比較耗時(shí)、耗資源的。
調(diào)用newThread()創(chuàng)建的線程缺乏管理,被稱為野線程,而且可以無限制的創(chuàng)建,線程之間的相互競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致過多占用系統(tǒng)資源而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓,還有線程之間的頻繁交替也會(huì)消耗很多系統(tǒng)資源。
接使用newThread()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、定時(shí)定期執(zhí)行、線程中斷等都不便實(shí)現(xiàn)。
7、JavaConcurrencyAPI中的Lock接口(Lockinterface)是什么?對(duì)比同步它有什么優(yōu)勢(shì)?
Lock接口比同步方法和同步塊提供了更具擴(kuò)展性的鎖操作。
他們?cè)试S更靈活的結(jié)構(gòu),可以具有完全不同的性質(zhì),并且可以支持多個(gè)相關(guān)類的條件對(duì)象。
它的優(yōu)勢(shì)有:
可以使鎖更公平
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,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)展版,Lock提供了無條件的、可輪詢的(tryLock方法)、定時(shí)的(tryLock帶參方法)、可中斷的(lockInterruptibly)、可多條件隊(duì)列的(newCondition方法)鎖操作。另外Lock的實(shí)現(xiàn)類基本都支持非公平鎖(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。
8、什么是Callable和Future?
Callable接口類似于Runnable,從名字就可以看出來了,但是Runnable不會(huì)返回結(jié)果,并且無法拋出返回結(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,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。
9、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來執(zhí)行。
10、什么是并發(fā)容器的實(shí)現(xiàn)?
何為同步容器:可以簡(jiǎn)單地理解為通過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,它們將會(huì)串行執(zhí)行。比如Vector,Hashtable,以及Collections.synchronizedSet,synchronizedList等方法返回的容器。
可以通過查看Vector,Hashtable等這些同步容器的實(shí)現(xiàn)代碼,可以看到這些容器實(shí)現(xiàn)線程安全的方式就是將它們的狀態(tài)封裝起來,并在需要同步的方法上加上關(guān)鍵字synchronized。
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,可以稱為分段鎖,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。
11、如何停止一個(gè)正在運(yùn)行的線程?
使用共享變量的方式
在這種方式中,之所以引入共享變量,是因?yàn)樵撟兞靠梢员欢鄠€(gè)執(zhí)行相同任務(wù)的線程用來作為是否中斷的信號(hào),通知中斷線程的執(zhí)行。
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、什么是Daemon線程?它有什么意義?
所謂后臺(tái)(daemon)線程,是指在程序運(yùn)行的時(shí)候在后臺(tái)提供一種通用服務(wù)的線程,并且這個(gè)線程并不屬于程序中不可或缺的部分。因此,當(dāng)所有的非后臺(tái)線程結(jié)束時(shí),程序也就終止了,同時(shí)會(huì)殺死進(jìn)程中的所有后臺(tái)線程。
反過來說,只要有任何非后臺(tái)線程還在運(yùn)行,程序就不會(huì)終止。必須在線程啟動(dòng)之前調(diào)用setDaemon()方法,才能把它設(shè)置為后臺(tái)線程。注意:后臺(tái)進(jìn)程在不執(zhí)行finally子句的情況下就會(huì)終止其run()方法。
比如:JVM的垃圾回收線程就是Daemon線程,F(xiàn)inalizer也是守護(hù)線程。
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