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下面是我自己收集整理的Java線程相關(guān)的面試題，可以用它來好好準(zhǔn)備面試。
若有問題，歡迎提出，共同進(jìn)步！ 1) 什么是線程？ 線程是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位，它被包含在進(jìn)程之中，是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。程序員可以通過它進(jìn)行多處理器編程，你可以使用多線程對運(yùn)算密集型任務(wù)提速。比如，如果一個線程完成一個任務(wù)要100毫秒，那么用十個線程完成該任務(wù)只需10毫秒。 2) 線程和進(jìn)程有什么區(qū)別？ 一個進(jìn)程是一個獨(dú)立(self contained)的運(yùn)行環(huán)境，它可以被看作一個程序或者一個應(yīng)用。而線程是在進(jìn)程中執(zhí)行的一個任務(wù)。線程是進(jìn)程的子集，一個進(jìn)程可以有很多線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。不同的進(jìn)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(dú)的棧內(nèi)存用來存儲本地?cái)?shù)據(jù)。 3) 如何在Java中實(shí)現(xiàn)線程？ 有兩種創(chuàng)建線程的方法：一是實(shí)現(xiàn)Runnable接口，然后將它傳遞給Thread的構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個Thread對象；二是直接繼承Thread類。 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(shí)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(dāng)然是調(diào)用Runnable接口好了。更多詳細(xì)信息請點(diǎn)擊這里。 6) Thread 類中的start() 和 run() 方法有什么區(qū)別？ start()方法被用來啟動新創(chuàng)建的線程，使該被創(chuàng)建的線程狀態(tài)變?yōu)榭蛇\(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)你調(diào)用run()方法的時(shí)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。如果我們調(diào)用了Thread的run()方法，它的行為就會和普通的方法一樣，直接運(yùn)行run（）方法。為了在新的線程中執(zhí)行我們的代碼，必須使用Thread.start()方法。 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(wù)。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(jì)算結(jié)果的Future對象。 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。 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(guān)系。這個關(guān)系定義了一些規(guī)則讓程序員在并發(fā)編程時(shí)思路更清晰。比如，先行發(fā)生關(guān)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(shí)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 強(qiáng)烈建議大家閱讀《Java并發(fā)編程實(shí)踐》第十六章來加深對Java內(nèi)存模型的理解。 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。線程都會直接從內(nèi)存中讀取該變量并且不緩存它。這就確保了線程讀取到的變量是同內(nèi)存中是一致的。 11) 什么是線程安全？Vector是一個線程安全類嗎？ 如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個線程在同時(shí)運(yùn)行，而這些線程可能會同時(shí)運(yùn)行這段代碼。如果每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的，而且其他的變量的值也和預(yù)期的是一樣的，就是線程安全的。一個線程安全的計(jì)數(shù)器類的同一個實(shí)例對象在被多個線程使用的情況下也不會出現(xiàn)計(jì)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(shí)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？ 在大多數(shù)實(shí)際的多線程應(yīng)用中，兩個或兩個以上的線程需要共享對同一數(shù)據(jù)的存取。如果i線程存取相同的對象，并且每一個線程都調(diào)用了一個修改該對象狀態(tài)的方法，將會發(fā)生什么呢？可以想象，線程彼此踩了對方的腳。根據(jù)線程訪問數(shù)據(jù)的次序，可能會產(chǎn)生訛誤的對象。這樣的情況通常稱為競爭條件。 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(shè)計(jì)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(dāng)run() 或者 call() 方法執(zhí)行完的時(shí)候線程會自動結(jié)束，如果要手動結(jié)束一個線程，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(wù)來中斷線程。 14) 一個線程運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常會怎樣？ 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(dāng)一個未捕獲異常將造成線程中斷的時(shí)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(jìn)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(shí)現(xiàn)這個目的，或者是使用像阻塞隊(duì)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(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)者消費(fèi)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?yàn)槎嗑€程可以等待單監(jiān)控鎖，Java API 的設(shè)計(jì)人員提供了一些方法當(dāng)?shù)却龡l件改變的時(shí)候通知它們，但是這些方法沒有完全實(shí)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(shí)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(yùn)行。 17) 為什么wait, notify 和 notifyAll這些方法不在thread類里面？ 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?yàn)殒i屬于對象。 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(dú)立的一個變量，競爭條件被徹底消除了。如果為每個線程提供一個自己獨(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)建個數(shù)。其次，你在沒有使用高代價(jià)的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全。 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(yùn)算。它有啟動和取消運(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方法將會阻塞。一個FutureTask對象可以對調(diào)用了Callable和Runnable的對象進(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。 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(jī)制是用內(nèi)部標(biāo)識來實(shí)現(xiàn)的，調(diào)用Thread.interrupt()來中斷一個線程就會設(shè)置中斷標(biāo)識為true。當(dāng)中斷線程調(diào)用靜態(tài)方法Thread.interrupted()來檢查中斷狀態(tài)時(shí)，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(biāo)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？ 當(dāng)一個線程需要調(diào)用對象的wait()方法的時(shí)候，這個線程必須擁有該對象的鎖，接著它就會釋放這個對象鎖并進(jìn)入等待狀態(tài)直到其他線程調(diào)用這個對象上的notify()方法。同樣的，當(dāng)一個線程需要調(diào)用對象的notify()方法時(shí)，它會釋放這個對象的鎖，以便其他在等待的線程就可以得到這個對象鎖。由于所有的這些方法都需要線程持有對象的鎖，這樣就只能通過同步來實(shí)現(xiàn)，所以他們只能在同步方法或者同步塊中被調(diào)用。如果你不這么做，代碼會拋出IllegalMonitorStateException異常。 22) 為什么你應(yīng)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(bào)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(dāng)一個等待線程醒來時(shí)，不能認(rèn)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(shí)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(guān)于這個問題的內(nèi)容，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(kuò)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(shí)候會導(dǎo)致爭用，阻礙了系統(tǒng)的擴(kuò)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(shù)提高了可擴(kuò)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?yàn)闂Ｊ且粔K和線程緊密相關(guān)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(shí)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。 更多內(nèi)容詳見答案。 25） 什么是線程池？ 為什么要使用它？ 創(chuàng)建線程要花費(fèi)昂貴的資源和時(shí)間，如果任務(wù)來了才創(chuàng)建線程那么響應(yīng)時(shí)間會變長，而且一個進(jìn)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(shí)候就創(chuàng)建若干線程來響應(yīng)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(wù)；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(wù)的程序的可擴(kuò)展線程池）。 26） 如何寫代碼來解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問題？ 在現(xiàn)實(shí)中你解決的許多線程問題都屬于生產(chǎn)者消費(fèi)者模型，就是一個線程生產(chǎn)任務(wù)供其它線程進(jìn)行消費(fèi)，你必須知道怎么進(jìn)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者消費(fèi)者模型。 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(jìn)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(jìn)下去。這是一個嚴(yán)重的問題，因?yàn)樗梨i會讓你的程序掛起無法完成任務(wù)，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(jìn)程使用。 - 請求與保持條件：一個進(jìn)程因請求資源而阻塞時(shí)，對已獲得的資源保持不放。 - 不剝奪條件：進(jìn)程已獲得的資源，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。 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(shè)置標(biāo)志位、排序，規(guī)定所有的進(jìn)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。 28) Java中活鎖和死鎖有什么區(qū)別？ 這是上題的擴(kuò)展，活鎖和死鎖類似，不同之處在于處于活鎖的線程或進(jìn)程的狀態(tài)是不斷改變的，活鎖可以認(rèn)為是一種特殊的饑餓。一個現(xiàn)實(shí)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?yàn)楸茏尩姆较蚨家粯訉?dǎo)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(jìn)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？ 在java.lang.Thread中有一個方法叫holdsLock()，它返回true如果當(dāng)且僅當(dāng)當(dāng)前線程擁有某個具體對象的鎖。 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(jìn)程的線程堆棧。當(dāng)你獲取線程堆棧時(shí)，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(jìn)行操作，你可以用jps這個工具找到id。 31) JVM中哪個參數(shù)是用來控制線程的棧堆棧小的 這個問題很簡單， -Xss參數(shù)用來控制線程的堆棧大小。你可以查看JVM配置列表來了解這個參數(shù)的更多信息。 32） Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同？ Java在過去很長一段時(shí)間只能通過synchronized關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)互斥，它有一些缺點(diǎn)。比如你不能擴(kuò)展鎖之外的方法或者塊邊界，嘗試獲取鎖時(shí)不能中途取消等。Java 5 通過Lock接口提供了更復(fù)雜的控制來解決這些問題。 ReentrantLock 類實(shí)現(xiàn)了 Lock，它擁有與 synchronized 相同的并發(fā)性和內(nèi)存語義且它還具有可擴(kuò)展性。 33） 有三個線程T1，T2，T3，怎么確保它們按順序執(zhí)行（確保main()方法所在的線程是Java程序最后結(jié)束的線程）？ 在多線程中有多種方法讓線程按特定順序執(zhí)行，你可以用線程類的join()方法在一個線程中啟動另一個線程，另外一個線程完成該線程繼續(xù)執(zhí)行。為了確保三個線程的順序你應(yīng)該先啟動最后一個(T3調(diào)用T2，T2調(diào)用T1)，這樣T1就會先完成而T3最后完成。 34) Thread類中的yield方法有什么作用？ yield方法可以暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對象，讓其它有相同優(yōu)先級的線程執(zhí)行。它是一個靜態(tài)方法而且只保證當(dāng)前線程放棄CPU占用而不能保證使其它線程一定能占用CPU，執(zhí)行yield()的線程有可能在進(jìn)入到暫停狀態(tài)后馬上又被執(zhí)行。點(diǎn)擊這里查看更多yield方法的相關(guān)內(nèi)容。 35） Java中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)的一個可選參數(shù)，默認(rèn)值為16，這樣在多線程情況下就能避免爭用。 36） Java中Semaphore是什么？ Java中的Semaphore是一種新的同步類，它是一個計(jì)數(shù)信號。從概念上講，從概念上講，信號量維護(hù)了一個許可集合。如有必要，在許可可用前會阻塞每一個 acquire()，然后再獲取該許可。每個 release()添加一個許可，從而可能釋放一個正在阻塞的獲取者。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)，并采取相應(yīng)的行動。信號量常常用于多線程的代碼中，比如數(shù)據(jù)庫連接池。更多詳細(xì)信息請點(diǎn)擊這里。 37）如果你提交任務(wù)時(shí)，線程池隊(duì)列已滿。會時(shí)發(fā)會生什么？ 這個問題問得很狡猾，許多程序員會認(rèn)為該任務(wù)會阻塞直到線程池隊(duì)列有空位。事實(shí)上如果一個任務(wù)不能被調(diào)度執(zhí)行那么ThreadPoolExecutor’s submit()方法將會拋出一個RejectedExecutionException異常。 38) Java線程池中submit() 和 execute()方法有什么區(qū)別？ 兩個方法都可以向線程池提交任務(wù)，execute()方法的返回類型是void，它定義在Executor接口中, 而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，其它線程池類像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法。更多詳細(xì)信息請點(diǎn)擊這里。 39) 什么是阻塞式方法？ 阻塞式方法是指程序會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)前線程會被掛起，直到得到結(jié)果之后才會返回。此外，還有異步和非阻塞式方法在任務(wù)完成前就返回。更多詳細(xì)信息請點(diǎn)擊這里。 40） 你對線程優(yōu)先級的理解是什么？ 每一個線程都是有優(yōu)先級的，一般來說，高優(yōu)先級的線程在運(yùn)行時(shí)會具有優(yōu)先權(quán)，但這依賴于線程調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，這個實(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)先級的線程會在低優(yōu)先級的線程前執(zhí)行。線程優(yōu)先級是一個int變量(從1-10)，1代表最低優(yōu)先級，10代表最高優(yōu)先級。 41） 什么是線程調(diào)度器(Thread Scheduler)和時(shí)間分片(Time Slicing)？ 線程調(diào)度器是一個操作系統(tǒng)服務(wù)，它負(fù)責(zé)為Runnable狀態(tài)的線程分配CPU時(shí)間。一旦我們創(chuàng)建一個線程并啟動它，它的執(zhí)行便依賴于線程調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)。時(shí)間分片是指將可用的CPU時(shí)間分配給可用的Runnable線程的過程。分配CPU時(shí)間可以基于線程優(yōu)先級或者線程等待的時(shí)間。線程調(diào)度并不受到Java虛擬機(jī)控制，所以由應(yīng)用程序來控制它是更好的選擇（也就是說不要讓你的程序依賴于線程的優(yōu)先級）。 42） 在多線程中，什么是上下文切換(context-switching)？ 上下文切換是存儲和恢復(fù)CPU狀態(tài)的過程，它使得線程執(zhí)行能夠從中斷點(diǎn)恢復(fù)執(zhí)行。上下文切換是多任務(wù)操作系統(tǒng)和多線程環(huán)境的基本特征。 43) 如何在Java中創(chuàng)建Immutable對象？ Immutable對象可以在沒有同步的情況下共享，降低了對該對象進(jìn)行并發(fā)訪問時(shí)的同步化開銷。要創(chuàng)建不可變類，要實(shí)現(xiàn)下面幾個步驟：通過構(gòu)造方法初始化所有成員、對變量不要提供setter方法、將所有的成員聲明為私有的，這樣就不允許直接訪問這些成員、在getter方法中，不要直接返回對象本身，而是克隆對象，并返回對象的拷貝。 44） Java中的ReadWriteLock是什么？ 一般而言，讀寫鎖是用來提升并發(fā)程序性能的鎖分離技術(shù)的成果。Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一個接口，一個ReadWriteLock維護(hù)一對關(guān)聯(lián)的鎖，一個用于只讀操作一個用于寫。在沒有寫線程的情況下一個讀鎖可能會同時(shí)被多個讀線程持有。寫鎖是獨(dú)占的，你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock來實(shí)現(xiàn)這個規(guī)則，它最多支持65535個寫鎖和65535個讀鎖。 45) 多線程中的忙循環(huán)是什么? 忙循環(huán)就是程序員用循環(huán)讓一個線程等待，不像傳統(tǒng)方法wait(), sleep() 或 yield() 它們都放棄了CPU控制，而忙循環(huán)不會放棄CPU，它就是在運(yùn)行一個空循環(huán)。這么做的目的是為了保留CPU緩存，在多核系統(tǒng)中，一個等待線程醒來的時(shí)候可能會在另一個內(nèi)核運(yùn)行，這樣會重建緩存。為了避免重建緩存和減少等待重建的時(shí)間就可以使用它了。 46）volatile 變量和 atomic 變量有什么不同？ 這是個有趣的問題。首先，volatile 變量和 atomic 變量看起來很像，但功能卻不一樣。Volatile變量可以確保先行關(guān)系，即寫操作會發(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。 47) 如果同步塊內(nèi)的線程拋出異常會發(fā)生什么？ 這個問題坑了很多Java程序員，若你能想到鎖是否釋放這條線索來回答還有點(diǎn)希望答對。無論你的同步塊是正常還是異常退出的，里面的線程都會釋放鎖，所以對比鎖接口我們更喜歡同步塊，因?yàn)樗挥没ㄙM(fèi)精力去釋放鎖，該功能可以在finally block里釋放鎖實(shí)現(xiàn)。 48） 單例模式的雙檢鎖是什么？ 這個問題在Java面試中經(jīng)常被問到，但是面試官對回答此問題的滿意度僅為50%。一半的人寫不出雙檢鎖還有一半的人說不出它的隱患和Java1.5是如何對它修正的。它其實(shí)是一個用來創(chuàng)建線程安全的單例的老方法，當(dāng)單例實(shí)例第一次被創(chuàng)建時(shí)它試圖用單個鎖進(jìn)行性能優(yōu)化，但是由于太過于復(fù)雜在JDK1.4中它是失敗的。 49） 如何在Java中創(chuàng)建線程安全的Singleton？ 這是上面那個問題的后續(xù)，如果你不喜歡雙檢鎖而面試官問了創(chuàng)建Singleton類的替代方法，你可以利用JVM的類加載和靜態(tài)變量初始化特征來創(chuàng)建Singleton實(shí)例，或者是利用枚舉類型來創(chuàng)建Singleton。 50) 寫出3條你遵循的多線程最佳實(shí)踐 以下三條最佳實(shí)踐大多數(shù)Java程序員都應(yīng)該遵循： - 給你的線程起個有意義的名字。 這樣可以方便找bug或追蹤。OrderProcessor, QuoteProcessor or TradeProcessor 這種名字比 Thread-1. Thread-2 and Thread-3 好多了，給線程起一個和它要完成的任務(wù)相關(guān)的名字，所有的主要框架甚至JDK都遵循這個最佳實(shí)踐。 - 避免鎖定和縮小同步的范圍 鎖花費(fèi)的代價(jià)高昂且上下文切換更耗費(fèi)時(shí)間空間，試試最低限度的使用同步和鎖，縮小臨界區(qū)。因此相對于同步方法我更喜歡同步塊，它給我擁有對鎖的絕對控制權(quán)。 - 多用同步類少用wait 和 notify 首先，CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 和 Exchanger 這些同步類簡化了編碼操作，而用wait和notify很難實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜控制流的控制。其次，這些類是由最好的企業(yè)編寫和維護(hù)在后續(xù)的JDK中它們還會不斷優(yōu)化和完善，使用這些更高等級的同步工具你的程序可以不費(fèi)吹灰之力獲得優(yōu)化。 - 多用并發(fā)集合少用同步集合 這是另外一個容易遵循且受益巨大的最佳實(shí)踐，并發(fā)集合比同步集合的可擴(kuò)展性更好，所以在并發(fā)編程時(shí)使用并發(fā)集合效果更好。如果下一次你需要用到map，你應(yīng)該首先想到用ConcurrentHashMap。 51) 如何強(qiáng)制啟動一個線程？ 這個問題就像是如何強(qiáng)制進(jìn)行Java垃圾回收，目前還沒有覺得方法，雖然你可以使用System.gc()來進(jìn)行垃圾回收，但是不保證能成功。在Java里面沒有辦法強(qiáng)制啟動一個線程，它是被線程調(diào)度器控制著且Java沒有公布相關(guān)的API。 52) Java中的fork join框架是什么？ fork join框架是JDK7中出現(xiàn)的一款高效的工具，Java開發(fā)人員可以通過它充分利用現(xiàn)代服務(wù)器上的多處理器。它是專門為了那些可以遞歸劃分成許多子模塊設(shè)計(jì)的，目的是將所有可用的處理能力用來提升程序的性能。fork join框架一個巨大的優(yōu)勢是它使用了工作竊取算法，可以完成更多任務(wù)的工作線程可以從其它線程中竊取任務(wù)來執(zhí)行。 53） Java多線程中調(diào)用wait() 和 sleep()方法有什么不同？ Java程序中wait 和 sleep都會造成某種形式的暫停，它們可以滿足不同的需要。wait()方法用于線程間通信，如果等待條件為真且其它線程被喚醒時(shí)它會釋放鎖，而sleep()方法僅僅釋放CPU資源或者讓當(dāng)前線程停止執(zhí)行一段時(shí)間，但不會釋放鎖。需要注意的是，sleep（）并不會讓線程終止，一旦從休眠中喚醒線程，線程的狀態(tài)將會被改變?yōu)镽unnable，并且根據(jù)線程調(diào)度，它將得到執(zhí)行。 54） 什么是Thread Group？為什么不建議使用它？ ThreadGroup是一個類，它的目的是提供關(guān)于線程組的信息。 ThreadGroup API比較薄弱，它并沒有比Thread提供了更多的功能。它有兩個主要的功能：一是獲取線程組中處于活躍狀態(tài)線程的列表；二是設(shè)置為線程設(shè)置未捕獲異常處理器(ncaught exception handler)。但在Java 1.5中Thread類也添加了setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh) 方法，所以ThreadGroup是已經(jīng)過時(shí)的，不建議繼續(xù)使用。 55) 什么是Java線程轉(zhuǎn)儲(Thread Dump)，如何得到它？ 線程轉(zhuǎn)儲是一個JVM活動線程的列表，它對于分析系統(tǒng)瓶頸和死鎖非常有用。有很多方法可以獲取線程轉(zhuǎn)儲——使用Profiler，Kill -3命令，jstack工具等等。我們更喜歡jstack工具，因?yàn)樗菀资褂貌⑶沂荍DK自帶的。由于它是一個基于終端的工具，所以我們可以編寫一些腳本去定時(shí)的產(chǎn)生線程轉(zhuǎn)儲以待分析。 56) 什么是Java Timer類？如何創(chuàng)建一個有特定時(shí)間間隔的任務(wù)？ java.util.Timer是一個工具類，可以用于安排一個線程在未來的某個特定時(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是一個實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的抽象類，我們需要去繼承這個類來創(chuàng)建我們自己的定時(shí)任務(wù)并使用Timer去安排它的執(zhí)行。 57) 什么是原子操作？在Java Concurrency API中有哪些原子類(atomic classes)？ 原子操作是指一個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++并不是一個原子操作，所以當(dāng)一個線程讀取它的值并加1時(shí)，另外一個線程有可能會讀到之前的值，這就會引發(fā)錯誤。 在 java.util.concurrent.atomic 包中添加原子變量類之后，這種情況才發(fā)生了改變。所有原子變量類都公開比較并設(shè)置原語（與比較并交換類似），這些原語都是使用平臺上可用的最快本機(jī)結(jié)構(gòu)（比較并交換、加載鏈接/條件存儲，最壞的情況下是旋轉(zhuǎn)鎖）來實(shí)現(xiàn)的。 java.util.concurrent.atomic 包中提供了原子變量的 9 種風(fēng)格（ AtomicInteger； AtomicLong； AtomicReference； AtomicBoolean；原子整型；長型；引用；及原子標(biāo)記引用和戳記引用類的數(shù)組形式，其原子地更新一對值）。 58） Java Concurrency API中的Lock接口(Lock interface)是什么？對比同步它有什么優(yōu)勢？ 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。他們允許更靈活的結(jié)構(gòu)，可以具有完全不同的性質(zhì)，并且可以支持多個相關(guān)類的條件對象。 它的優(yōu)勢有： - 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 59） 什么是Executor框架？ Executor框架同java.util.concurrent.Executor 接口在Java 5中被引入。Executor框架是一個根據(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。 無限制的創(chuàng)建線程會引起應(yīng)用程序內(nèi)存溢出。所以創(chuàng)建一個線程池是個更好的的解決方案，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Executor框架可以非常方便的創(chuàng)建一個線程池。 60） Executors類是什么？ Executors為Executor，ExecutorService，ScheduledExecutorService，ThreadFactory和Callable類提供了一些工具方法。 Executors可以用于方便的創(chuàng)建線程池。 61） 什么是阻塞隊(duì)列？如何使用阻塞隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型？ java.util.concurrent.BlockingQueue的特性是：當(dāng)隊(duì)列是空的時(shí)，從隊(duì)列中獲取或刪除元素的操作將會被阻塞，或者當(dāng)隊(duì)列是滿時(shí)，往隊(duì)列里添加元素的操作會被阻塞。 阻塞隊(duì)列不接受空值，當(dāng)你嘗試向隊(duì)列中添加空值的時(shí)候，它會拋出NullPointerException。 阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)都是線程安全的，所有的查詢方法都是原子的并且使用了內(nèi)部鎖或者其他形式的并發(fā)控制。 BlockingQueue 接口是java collections框架的一部分，它主要用于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題。 62）什么是Callable和Future? Java 5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable 接口，它和Runnable接口很相似，但它可以返回一個對象或者拋出一個異常。 Callable接口使用泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了一些有用的方法去在線程池中執(zhí)行Callable內(nèi)的任務(wù)。由于Callable任務(wù)是并行的，我們必須等待它返回的結(jié)果。java.util.concurrent.Future對象為我們解決了這個問題。在線程池提交Callable任務(wù)后返回了一個Future對象，使用它我們可以知道Callable任務(wù)的狀態(tài)和得到Callable返回的執(zhí)行結(jié)果。Future提供了get()方法讓我們可以等待Callable結(jié)束并獲取它的執(zhí)行結(jié)果。 63） 什么是FutureTask? FutureTask包裝器是一種非常便利的機(jī)制，可將Callable轉(zhuǎn)換成Future和Runnable，它同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩者的接口。 FutureTask類是Future 的一個實(shí)現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)了Runnable，所以可通過Excutor(線程池) 來執(zhí)行。也可傳遞給Thread對象執(zhí)行。如果在主線程中需要執(zhí)行比較耗時(shí)的操作時(shí)，但又不想阻塞主線程時(shí)，可以把這些作業(yè)交給Future對象在后臺完成，當(dāng)主線程將來需要時(shí)，就可以通過Future對象獲得后臺作業(yè)的計(jì)算結(jié)果或者執(zhí)行狀態(tài)。 64） 什么是并發(fā)容器的實(shí)現(xiàn)？ Java集合類都是快速失敗的，這就意味著當(dāng)集合被改變且一個線程在使用迭代器遍歷集合的時(shí)候，迭代器的next()方法將拋出ConcurrentModificationException異常。 并發(fā)容器：并發(fā)容器是針對多個線程并發(fā)訪問設(shè)計(jì)的，在jdk5.0引入了concurrent包，其中提供了很多并發(fā)容器，如ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList等。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。 65）用戶線程和守護(hù)線程有什么區(qū)別？ 當(dāng)我們在Java程序中創(chuàng)建一個線程，它就被稱為用戶線程。一個守護(hù)線程是在后臺執(zhí)行并且不會阻止JVM終止的線程。當(dāng)沒有用戶線程在運(yùn)行的時(shí)候，JVM關(guān)閉程序并且退出。一個守護(hù)線程創(chuàng)建的子線程依然是守護(hù)線程。 66）有哪些不同的線程生命周期？ 當(dāng)我們在Java程序中新建一個線程時(shí)，它的狀態(tài)是New。當(dāng)我們調(diào)用線程的start()方法時(shí)，狀態(tài)被改變?yōu)镽unnable。線程調(diào)度器會為Runnable線程池中的線程分配CPU時(shí)間并且講它們的狀態(tài)改變?yōu)镽unning。其他的線程狀態(tài)還有Waiting，Blocked 和Dead。 67）線程之間是如何通信的？ 當(dāng)線程間是可以共享資源時(shí)，線程間通信是協(xié)調(diào)它們的重要的手段。Object類中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于線程間通信關(guān)于資源的鎖的狀態(tài)。 68）為什么Thread類的sleep()和yield()方法是靜態(tài)的？ Thread類的sleep()和yield()方法將在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程上運(yùn)行。所以在其他處于等待狀態(tài)的線程上調(diào)用這些方法是沒有意義的。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的。它們可以在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程中工作，并避免程序員錯誤的認(rèn)為可以在其他非運(yùn)行線程調(diào)用這些方法。 69）如何確保線程安全？ 在Java中可以有很多方法來保證線程安全——同步，使用原子類(atomic concurrent classes)，實(shí)現(xiàn)并發(fā)鎖，使用volatile關(guān)鍵字，使用不變類和線程安全類。 70）同步方法和同步塊，哪個是更好的選擇？ 同步塊是更好的選擇，因?yàn)樗粫i住整個對象（當(dāng)然你也可以讓它鎖住整個對象）。同步方法會鎖住整個對象，哪怕這個類中有多個不相關(guān)聯(lián)的同步塊，這通常會導(dǎo)致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個對象上的鎖。 71）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)用這個方法，否則會拋出IllegalThreadStateException異常。 72）線程調(diào)度策略？ (1) 搶占式調(diào)度策略 Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的線程調(diào)度算法是搶占式的 (preemptive)。Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)支持一種簡單的固定優(yōu)先級的調(diào)度算法。如果一個優(yōu)先級比其他任何處于可運(yùn)行狀態(tài)的線程都高的線程進(jìn)入就緒狀態(tài)，那么運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)就會選擇該線程運(yùn)行。新的優(yōu)先級較高的線程搶占(preempt)了其他線程。但是Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)并不搶占同優(yōu)先級的線程。換句話說，Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)不是分時(shí)的(time-slice)。然而，基于Java Thread類的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可能是支持分時(shí)的，因此編寫代碼時(shí)不要依賴分時(shí)。當(dāng)系統(tǒng)中的處于就緒狀態(tài)的線程都具有相同優(yōu)先級時(shí)，線程調(diào)度程序采用一種簡單的、非搶占式的輪轉(zhuǎn)的調(diào)度順序。 (2) 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略 有些系統(tǒng)的線程調(diào)度采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)(round-robin)調(diào)度策略。這種調(diào)度策略是從所有處于就緒狀態(tài)的線程中選擇優(yōu)先級最高的線程分配一定的CPU時(shí)間運(yùn)行。該時(shí)間過后再選擇其他線程運(yùn)行。只有當(dāng)線程運(yùn)行結(jié)束、放棄(yield)CPU或由于某種原因進(jìn)入阻塞狀態(tài)，低優(yōu)先級的線程才有機(jī)會執(zhí)行。如果有兩個優(yōu)先級相同的線程都在等待CPU，則調(diào)度程序以輪轉(zhuǎn)的方式選擇運(yùn)行的線程。 73) 在線程中你怎么處理不可捕捉異常？ Thread.UncaughtExceptionHandler是java SE5中的新接口，它允許我們在每一個Thread對象上添加一個異常處理器。 |
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