多线程

  1. java中有几种方法可以实现一个线程?

    1.直接继承thread类;2.实现runnable接口;
  2. 如何停止一个正在运行的线程?可以使用正在运行的线程,支持线程中断,通常是定义一个volatile的状态变量,在运行线程线程中读这个变量,其它线程中修改这个变量
  3. notify()和notifyAll()有什么区别?答:
    notify()和notifyAll()都是Object对象用于通知处在等待该对象的线程的方法。
    void notify(): 唤醒一个正在等待该对象的线程。
    void notifyAll(): 唤醒所有正在等待该对象的线程。
    两者的最大区别在于:
    notifyAll使所有原来在该对象上等待被notify的线程统统退出wait的状态,变成等待该对象上的锁,一旦该对象被解锁,他们就会去竞争。
    notify他只是选择一个wait状态线程进行通知,并使它获得该对象上的锁,但不惊动其他同样在等待被该对象notify的线程们,当第一个线程运行完毕以后释放对象上的锁,此时如果该对象没有再次使用notify语句,即便该对象已经空闲,其他wait状态等待的线程由于没有得到该对象的通知,继续处在wait状态,直到这个对象发出一个notify
    notifyAll,它们等待的是被notify或notifyAll,而不是锁。
  4. sleep()和 wait()有什么区别?

    a:对于sleep()方法,我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法,则是属于Object类中的。

    b:sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间,让出cpu该其他线程,但是他的监控状态依然保持者,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。

    在调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。

    而当调用wait()方法的时候,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备

    获取对象锁进入运行状态。

  5. 什么是Daemon线程?它有什么意义?                                                                                                                                                                                                      在Java中有两类线程:User Thread(用户线程)、Daemon Thread(守护线程) 。Daemon的作用是为其他线程的运行提供便利服务,比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者。User和Daemon两者几乎没有区别,唯一的不同之处就在于虚拟机的离开:如果 User Thread已经全部退出运行了,只剩下Daemon Thread存在了,虚拟机也就退出了。
  6. java如何实现多线程之间的通讯和协作?同步、wait|notify、管道、

  1. 什么是可重入锁(ReentrantLock)?      重入锁指的是在某一个线程中可以多次获得同一把锁,在线程中多次操作有锁的方法。                                                                                 答:  Java.util.concurrent.lock 中的 Lock 框架是锁定的一个抽象,它允许把锁定的实现作为 Java 类,而不是作为语言的特性来实现。这就为 Lock 的多种实现留下了空间,各种实现可能有不同的调度算法、性能特性或者锁定语义。 ReentrantLock 类实现了 Lock ,它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义,但是添加了类似锁投票、定时锁等候和可中断锁等候的一些特性。此外,它还提供了在激烈争用情况下更佳的性能。(换句话说,当许多线程都想访问共享资源时,JVM 可以花更少的时候来调度线程,把更多时间用在执行线程上。)
              reentrant 锁意味着什么呢?简单来说,它有一个与锁相关的获取计数器,如果拥有锁的某个线程再次得到锁,那么获取计数器就加1,然后锁需要被释放两次才能获得真正释放。这模仿了 synchronized 的语义;如果线程进入由线程已经拥有的监控器保护的 synchronized 块,就允许线程继续进行,当线程退出第二个(或者后续)synchronized 块的时候,不释放锁,只有线程退出它进入的监控器保护的第一个 synchronized 块时,才释放锁。

    ReentrantLock 相对于固有锁synchronized,同样是可重入的,在某些vm版本上提供了比固有锁更高的性能,提供了更丰富的锁特性,比如可中断的锁,可等待的锁,平等锁以及非块结构的加锁。从代码上尽量用固有锁,vm会对固有锁做一定的优化,并且代码可维护和稳定。只有在需要ReentrantLock的一些特性时,可以考虑用ReentrantLock实现。

    ReentrantLock 和synchronized比较。来自《java并发编程实战》

    1.为什么JUC框架出现LOCK?

    ReentrantLock并不是替代synchronized的方法,而是当内置锁不适用时,作为一种可选的高级功能。

    2.那么Synchronized有哪些缺点?

    ①. 只有一个condition与锁相关联,这个condition是什么?就是synchronized对针对的对象锁。

    ②. synchronized无法中断一个正在等待获得锁的线程,也即多线程竞争一个锁时,其余未得到锁的线程只能不停的尝试获得锁,而不能中断。这种情况对于大量的竞争线程会造成性能的下降等后果。

    3.我们面对ReentrantLock和synchronized改如何选择?

    Synchronized相比Lock,为许多开发人员所熟悉,并且简洁紧凑,如果现有程序已经使用了内置锁,那么尽量保持代码风格统一,尽量不引入Lock,避免两种机制混用,容易令人困惑,也容易发生错误。

    在Synchronized无法满足需求的情况下,Lock可以作为一种高级工具,这些功能包括“可定时的、可轮询的与可中断的锁获取操作,公平队列,以及非块结构的锁”否则还是优先使用Synchronized。

    最后,未来更可能提升Synchronized而不是Lock的性能,因为Synchronized是JVM的内置属性,他能执行一些优化,例如对线程封闭的锁对象的锁消除优化,通过增加锁的粒度来消除内置锁的同步,而如果基于类库的锁来实现这些功能,则可能性不大。

  2. 当一个线程进入某个对象的一个synchronized的实例方法后,其它线程是否可进入此对象的其它方法?
  3. synchronized和java.util.concurrent.locks.Lock的异同?                                                                                                                                                                  答:Lock 和 synchronized 有一点明显的区别 —— lock 必须在 finally 块中释放。否则,如果受保护的代码将抛出异常,锁就有可能永远得不到释放!这一点区别看起来可能没什么,但是实际上,它极为重要。忘记在 finally 块中释放锁,可能会在程序中留下一个定时炸弹,当有一天炸弹爆炸时,您要花费很大力气才有找到源头在哪。而使用同步,JVM 将确保锁会获得自动释放。
  4. 一个 Lock 对象和一个 synchronized 代码块之间的主要不同点是:
    • synchronized 代码块不能够保证进入访问等待的线程的先后顺序。
    • 你不能够传递任何参数给一个 synchronized 代码块的入口。因此,对于 synchronized 代码块的访问等待设置超时时间是不可能的事情。
    • synchronized 块必须被完整地包含在单个方法里。而一个 Lock 对象可以把它的 lock() 和 unlock() 方法的调用放在不同的方法里。
  5. 乐观锁和悲观锁的理解及如何实现,有哪些实现方式?

    乐观锁,每次操作时不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止

    悲观锁是会导致其它所有需要锁的线程挂起,等待持有锁的线程释放锁。

    乐观锁可以使用volatile+CAS原语实现,带参数版本来避免ABA问题,在读取和替换的时候进行判定版本是否一致

    悲观锁可以使用synchronize的以及Lock

并发框架

  1. SynchronizedMap和ConcurrentHashMap(效率高)有什么区别?                                                                                                                                                             答:java5中新增了ConcurrentMap接口和它的一个实现类ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap提供了和Hashtable以及SynchronizedMap中所不同的锁机制。比起synchronizedMap来,它提供了好得多的并发性。多个读操作几乎总可以并发地执行,同时进行的读和写操作通常也能并发地执行,而同时进行的写操作仍然可以不时地并发进行(相关的类也提供了类似的多个读线程的并发性,但是,只允许有一个活动的写线程)。Hashtable中采用的锁机制是一次锁住整个hash表,从而同一时刻只能由一个线程对其进行操作;而ConcurrentHashMap中则是一次锁住一个桶。ConcurrentHashMap默认将hash表分为16个桶,诸如get,put,remove等常用操作只锁当前需要用到的桶。这样,原来只能一个线程进入,现在却能同时有16个写线程执行,并发性能的提升是显而易见的。前面说到的16个线程指的是写线程,而读操作大部分时候都不需要用到锁。只有在size等操作时才需要锁住整个hash表。
           在迭代方面,ConcurrentHashMap使用了一种不同的迭代方式。在这种迭代方式中,当iterator被创建后集合再发生改变就不再是抛出ConcurrentModificationException,取而代之的是在改变时new新的数据从而不影响原有的数据 ,iterator完成后再将头指针替换为新的数据 ,这样iterator线程可以使用原来老的数据,而写线程也可以并发的完成改变。
     ConcurrentHashMap把实际map划分成若干部分来实现它的可扩展性和线程安全。这种划分是使用并发度获得的,它是ConcurrentHashMap类构造函数的一个可选参数,默认值为16,这样在多线程情况下就能避免争用。另外一个不同点是,在被遍历的时候,即使是 ConcurrentHashMap 被改动,它也不会抛 ConcurrentModificationException。尽管 Iterator 的设计不是为多个线程的同时使用。
  2. CopyOnWriteArrayList可以用于什么应用场景?                                                                                                                                                                                               多读少写的场景。读写并不是在同一个对象上。在写时会大面积复制数组,所以写的性能差,在写完成后将读的引用改为执行写的对象。CopyOnWriteArrayList(免锁容器)的好处之一是当多个迭代器同时遍历和修改这个列表时,不会抛出ConcurrentModificationException。在CopyOnWriteArrayList中,写入将导致创建整个底层数组的副本,而源数组将保留在原地,使得复制的数组在被修改时,读取操作可以安全地执行。
  3. 如何让一段程序并发的执行,并最终汇总结果?
     答:使用CyclicBarrier 和CountDownLatch都可以,使用CyclicBarrier 在多个关口处将多个线程执行结果汇总,CountDownLatch 在各线程执行完毕后向总线程汇报结果。

  4.  如何合理的配置java线程池?如CPU密集型的任务,基本线程池应该配置多大?IO密集型的任务,基本线程池应该配置多大?用有界队列好还是无界队列好?任务非常多的时候,使用什么阻塞队列能获取最好的吞吐量?

     答:1)配置线程池时CPU密集型任务可以少配置线程数,大概和机器的cpu核数相当,可以使得每个线程都在执行任务
            2)IO密集型时,大部分线程都阻塞,故需要多配置线程数,2*cpu核数
            3)有界队列和无界队列的配置需区分业务场景,一般情况下配置有界队列,在一些可能会有爆发性增长的情况下使用无界队列。
            4)任务非常多时,使用非阻塞队列使用CAS操作替代锁可以获得好的吞吐量。

线程安全

  1. 什么叫线程安全?servlet是线程安全吗?                                                                                                                                                                                                 答:如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。 或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题。
                servlet不是线程安全的,每个servlet都只被实例化一次,每个调用都是servlet的同一个实例,并且对类变量没有线程安全,数据量大的时候容易照成异常。
  2. 同步有几种实现方法?
    同步的实现方法有五种:1.同步方法;2.同步代码块;3.使用特殊域变量(volatile)实现线程同步;4.使用重入锁实现线程同步;5.使用局部变量实现线程同步 。
        同步的实现方面有两种,分别是synchronized,wait与notify wait():使一个线程处于等待状态,并且释放所持有的对象的lock。sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态,是一个静态方法,调用此方法要捕捉InterruptedException异常。notify():唤醒一个处于等待状态的线程,注意的是在调用此方法的时候,并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程,而是由JVM确定唤醒哪个线程,而且不是按优先级。notifyAll():唤醒所有处入等待状态的线程。
  3. notify和notifyall的区别?    答:1)notify()和notifyAll()都是Object对象用于通知处在等待该对象的线程的方法。
                   2)void notify(): 唤醒一个正在等待该对象的线程。
                   3)void notifyAll(): 唤醒所有正在等待该对象的线程。
            两者的最大区别在于:
                   notifyAll使所有原来在该对象上等待被notify的线程统统退出wait的状态,变成等待该对象上的锁,一旦该对象被解锁,他们就会去竞争。
             notify他只是选择一个wait状态线程进行通知,并使它获得该对象上的锁,但不惊动其他同样在等待被该对象notify的线程们,当第一个线程运            行完毕以后释放对象上的锁,此时如果该对象没有再次使用notify语句,即便该对象已经空闲,其他wait状态等待的线程由于没有得到该对象的          通知,继续处在wait状态,直到这个对象发出一个notify或notifyAll,它们等待的是被notify或notifyAll,而不是锁。
  4. sleep()和 wait()有什么区别?
            答:sleep是线程类(Thread)的方法,导致此线程暂停执行指定时间,给执行机会给其他线程,但是监控状态依然保持,到时后会自动恢复。调用sleep不会释放对象锁。
    wait是Object类的方法,对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象发出notify方法(或notifyAll)后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。
  5. volatile有什么用?能否用一句话说明下volatile的应用场景?                                                                                                                                                                       答:Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性,但是不具备原子特性。可以被看作是一种 “程度较轻的 synchronized”;与 synchronized 块相比,volatile 变量所需的编码较少,并且运行时开销也较少,但是它所能实现的功能也仅是 synchronized 的一部分。
              您只能在有限的一些情形下使用 volatile 变量替代锁。要使 volatile 变量提供理想的线程安全,必须同时满足下面两个条件:
                              A. 对变量的写操作不依赖于当前值。
                              B. 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。

    首先总结一下Volatile的特性:可见性,但不互斥.怎么理解这句话,首先可见性的原因是以为,这个关键字可以让变量不缓存在寄存器里面,每次取值都是直接从主存里面获取,所以每次都是最新的值.但是不互斥是因为没有锁,这里有个改变值的流程(读取-修改-写入),这是一个比读更耗时的一个操作,在没有加锁的情况下别的线程读取这个值可能是任何一个时刻的值;所以根据这个特性可以推导出使用Volatile在少写多读的情况下,性能非常好,当然首先要保证不会是多线程同时写.

    Volatile有五个使用场景(参考Brian Goetz (brian.goetz@sun.com)的文章):

    1.作为状态标志

    2.一次性安全发布

    3.独立观察

    4.volatile bean模式

    5.开销较低的读写锁策略

  6. 请说明下java的内存模型及其工作流程。                                                                                                                                                                                                         答:Java把内存划分成两种:一种是栈内存,一种是堆内存。
              栈内存:存放对象:函数中基本类型的变量和对象的引用变量、静态类方法 ;特点:栈有一个很重要的特殊性,就是存在栈中的数据可以共享。
             堆内存:存放对象:用来存放由new创建的对象和数组;特点:在堆中分配的内存,由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。
              java 内存模型 ( java memory model ):根据Java Language Specification中的说明, jvm系统中存在一个主内存(Main Memory或Java Heap Memory),Java中所有对象成员变量都储存在主存中,对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存(Working Memory),工作内存中保存的是主存中某些对象成员变量的拷贝,线程对所有对象成员变量的操作都是在工作内存中进行,线程之间无法相互直接访问,变量传递均需要通过主存完成。
                    (1) 获取对象监视器的锁(lock)
                    (2) 清空工作内存数据, 从主存复制对象成员变量到当前工作内存, 即同步数据 (read and load)
                    (3) 执行代码,改变共享变量值 (use and assign)
                    (4) 将工作内存数据刷回主存 (store and write)
                    (5) 释放对象监视器的锁 (unlock)
  7. 为什么代码会重排序?
  8. Java线程池中submit() 和 execute()方法有什么区别?

    两个方法都可以向线程池提交任务,execute()方法的返回类型是void,它定义在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有计算结果的Future对象,它定义在ExecutorService接口中,它扩展了Executor接口,其它线程池类像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有这些方法。

  9. thread类中的yield方法有什么作用?

    Yield方法可以暂停当前正在执行的线程对象,让其它有相同优先级的线程执行。它是一个静态方法而且只保证当前线程放弃CPU占用而不能保证使其它线程一定能占用CPU,执行yield()的线程有可能在进入到暂停状态后马上又被执行。

  10. .什么场景下可以使用volatile替换synchronized?

    只需要保证共享资源的可见性的时候可以使用volatile替代,synchronized保证可操作的原子性一致性和可见性。 volatile适用于新值不依赖于就值的情形

Java多线程面试问题 1. 进程和线程之间有什么不同? 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境,它可以被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程可以被称为轻量级进程。线程需要较少的资源来创建和驻留在进程中,并且可以共享进程中的资源。 2. 多线程编程的好处是什么? 在多线程程序中,多个线程被并发的执行以提高程序的效率,CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory),因此创建多个线程去执行一些任务会比创建多个进程更好。举个例子,Servlets比CGI更好,是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别? 当我们在Java程序中创建一个线程,它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行并且不会阻止JVM终止的线程。当没有用户线程在运行的时候,JVM关闭程序并且退出。一个守护线程创建的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创建一个线程? 有两种创建线程的方法:一是实现Runnable接口,然后将它传递给Thread的构造函数,创建一个Thread对象;二是直接继承Thread类。若想了解更多可以阅读这篇关于如何在Java中创建线程的文章。 5. 有哪些不同的线程生命周期? 当我们在Java程序中新建一个线程时,它的状态是New。当我们调用线程的start()方法时,状态被改变为Runnable。线程调度器会为Runnable线程池中的线程分配CPU时间并且讲它们的状态改变为Running。其他的线程状态还有Waiting,Blocked 和Dead。读这篇文章可以了解更多关于线程生命周期的知识。 6. 可以直接调用Thread类的run()方法么? 当然可以,但是如果我们调用了Thread的run()方法,它的行为就会和普通的方法一样,为了在新的线程中执行我们的代码,必须使用Thread.start()方法。 7. 如何让正在运行的线程暂停一段时间? 我们可以使用Thread类的Sleep()方法让线程暂停一段时间。需要注意的是,这并不会让线程终止,一旦从休眠中唤醒线程,线程的状态将会被改变为Runnable,并且根据线程调度,它将得到执行。 8. 你对线程优先级的理解是什么? 每一个线程都是有优先级的,一般来说,高优先级的线程在运行时会具有优先权,但这依赖于线程调度的实现,这个实现是和操作系统相关的(OS dependent)。我们可以定义线程的优先级,但是这并不能保证高优先级的线程会在低优先级的线程前执行。线程优先级是一个int变量(从1-10),1代表最低优先级,10代表最高优先级。 9. 什么是线程调度器(Thread Scheduler)和时间分片(Time Slicing)? 线程调度器是一个操作系统服务,它负责为Runnable状态的线程分配CPU时间。一旦我们创建一个线程并启动它,它的执行便依赖于线程调度器的实现。时间分片是指将可用的CPU时间分配给可用的Runnable线程的过程。分配CPU时间可以基于线程优先级或者线程等待的时间。线程调度并不受到Java虚拟机控制,所以由应用程序来控制它是更好的选择(也就是说不要让你的程序依赖于线程的优先级)。 10. 在多线程中,什么是上下文切换(context-switching)? 上下文切换是存储和恢复CPU状态的过程,它使得线程执行能够从中断点恢复执行。上下文切换是多任务操作系统和多线程环境的基本特征。 11. 你如何确保main()方法所在的线程是Java程序最后结束的线程? 我们可以使用Thread类的joint()方法来确保所有程序创建的线程在main()方法退出前结束。这里有一篇文章关于Thread类的joint()方法。 12.线程之间是如何通信的? 当线程间是可以共享资源时,线程间通信是协调它们的重要的手段。Object类中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于线程间通信关于资源的锁的状态。点击这里有更多关于线程wait, notify和notifyAll. 13.为什么线程通信的方法wait(), notify()和notifyAll()被定义在Object类里? Java的每个对象中都有一个锁(monitor,也可以成为监视器) 并且wait(),notify()等方法用于等待对象的锁或者通知其他线程对象的监视器可用。在Java的线程中并没有可供任何对象使用的锁和同步器。这就是为什么这些方法是Object类的一部分,这样Java的每一个类都有用于线程间通信的基本方法 14. 为什么wait(), notify()和notifyAll()必须在同步方法或者同步块中被调用? 当一个线程需要调用对象的wait()方法的时候,这个线程必须拥有该对象的锁,接着它就会释放这个对象锁并进入等待状态直到其他线程调用这个对象上的notify()方法。同样的,当一个线程需要调用对象的notify()方法时,它会释放这个对象的锁,以便其他在等待的线程就可以得到这个对象锁。由于所有的这些方法都需要线程持有对象的锁,这样就只能通过同步来实现,所以他们只能在同步方法或者同步块中被调用。 15. 为什么Thread类的sleep()和yield()方法是静态的? Thread类的sleep()和yield()方法将在当前正在执行的线程上运行。所以在其他处于等待状态的线程上调用这些方法是没有意义的。这就是为什么这些方法是静态的。它们可以在当前正在执行的线程中工作,并避免程序员错误的认为可以在其他非运行线程调用这些方法。 16.如何确保线程安全? 在Java中可以有很多方法来保证线程安全——同步,使用原子类(atomic concurrent classes),实现并发锁,使用volatile关键字,使用不变类和线程安全类。在线程安全教程中,你可以学到更多。 17. volatile关键字在Java中有什么作用? 当我们使用volatile关键字去修饰变量的时候,所以线程都会直接读取该变量并且不缓存它。这就确保了线程读取到的变量是同内存中是一致的。 18. 同步方法和同步块,哪个是更好的选择? 同步块是更好的选择,因为它不会锁住整个对象(当然你也可以让它锁住整个对象)。同步方法会锁住整个对象,哪怕这个类中有多个不相关联的同步块,这通常会导致他们停止执行并需要等待获得这个对象上的锁。 19.如何创建守护线程? 使用Thread类的setDaemon(true)方法可以将线程设置为守护线程,需要注意的是,需要在调用start()方法前调用这个方法,否则会抛出IllegalThreadStateException异常。 20. 什么是ThreadLocal? ThreadLocal用于创建线程的本地变量,我们知道一个对象的所有线程会共享它的全局变量,所以这些变量不是线程安全的,我们可以使用同步技术。但是当我们不想使用同步的时候,我们可以选择ThreadLocal变量。 每个线程都会拥有他们自己的Thread变量,它们可以使用get()\set()方法去获取他们的默认值或者在线程内部改变他们的值。ThreadLocal实例通常是希望它们同线程状态关联起来是private static属性。在ThreadLocal例子这篇文章中你可以看到一个关于ThreadLocal的小程序。 21. 什么是Thread Group?为什么不建议使用它? ThreadGroup是一个类,它的目的是提供关于线程组的信息。 ThreadGroup API比较薄弱,它并没有比Thread提供了更多的功能。它有两个主要的功能:一是获取线程组中处于活跃状态线程的列表;二是设置为线程设置未捕获异常处理器(ncaught exception handler)。但在Java 1.5中Thread类也添加了setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh) 方法,所以ThreadGroup是已经过时的,不建议继续使用。 22. 什么是Java线程转储(Thread Dump),如何得到它? 线程转储是一个JVM活动线程的列表,它对于分析系统瓶颈和死锁非常有用。有很多方法可以获取线程转储——使用Profiler,Kill -3命令,jstack工具等等。我更喜欢jstack工具,因为它容易使用并且是JDK自带的。由于它是一个基于终端的工具,所以我们可以编写一些脚本去定时的产生线程转储以待分析。读这篇文档可以了解更多关于产生线程转储的知识。 23. 什么是死锁(Deadlock)?如何分析和避免死锁? 死锁是指两个以上的线程永远阻塞的情况,这种情况产生至少需要两个以上的线程和两个以上的资源。 分析死锁,我们需要查看Java应用程序的线程转储。我们需要找出那些状态为BLOCKED的线程和他们等待的资源。每个资源都有一个唯一的id,用这个id我们可以找出哪些线程已经拥有了它的对象锁。 避免嵌套锁,只在需要的地方使用锁和避免无限期等待是避免死锁的通常办法,阅读这篇文章去学习如何分析死锁。 24. 什么是Java Timer类?如何创建一个有特定时间间隔的任务? java.util.Timer是一个工具类,可以用于安排一个线程在未来的某个特定时间执行。Timer类可以用安排一次性任务或者周期任务。 java.util.TimerTask是一个实现了Runnable接口的抽象类,我们需要去继承这个类来创建我们自己的定时任务并使用Timer去安排它的执行。 这里有关于java Timer的例子。 25. 什么是线程池?如何创建一个Java线程池? 一个线程池管理了一组工作线程,同时它还包括了一个用于放置等待执行的任务的队列。 java.util.concurrent.Executors提供了一个 java.util.concurrent.Executor接口的实现用于创建线程池。线程池例子展现了如何创建和使用线程池,或者阅读ScheduledThreadPoolExecutor例子,了解如何创建一个周期任务。 Java并发面试问题 1. 什么是原子操作?在Java Concurrency API中有哪些原子类(atomic classes)? 原子操作是指一个不受其他操作影响的操作任务单元。原子操作是在多线程环境下避免数据不一致必须的手段。 int++并不是一个原子操作,所以当一个线程读取它的值并加1时,另外一个线程有可能会读到之前的值,这就会引发错误。 为了解决这个问题,必须保证增加操作是原子的,在JDK1.5之前我们可以使用同步技术来做到这一点。到JDK1.5,java.util.concurrent.atomic包提供了int和long类型的装类,它们可以自动的保证对于他们的操作是原子的并且不需要使用同步。可以阅读这篇文章来了解Java的atomic类。 2. Java Concurrency API中的Lock接口(Lock interface)是什么?对比同步它有什么优势? Lock接口比同步方法和同步块提供了更具扩展性的锁操作。他们允许更灵活的结构,可以具有完全不同的性质,并且可以支持多个相关类的条件对象。 它的优势有: 可以使锁更公平 可以使线程在等待锁的时候响应中断 可以让线程尝试获取锁,并在无法获取锁的时候立即返回或者等待一段时间 可以在不同的范围,以不同的顺序获取和释放锁 关于锁的例子 3. 什么是Executors框架? Executor框架同java.util.concurrent.Executor 接口在Java 5中被引入。Executor框架是一个根据一组执行策略调用,调度,执行和控制的异步任务的框架。 无限制的创建线程会引起应用程序内存溢出。所以创建一个线程池是个更好的的解决方案,因为可以限制线程的数量并且可以回收再利用这些线程。利用Executors框架可以非常方便的创建一个线程池,阅读这篇文章可以了解如何使用Executor框架创建一个线程池。 4. 什么是阻塞队列?如何使用阻塞队列来实现生产者-消费者模型? java.util.concurrent.BlockingQueue的特性是:当队列是空的时,从队列中获取或删除元素的操作将会被阻塞,或者当队列是满时,往队列里添加元素的操作会被阻塞。 阻塞队列不接受空值,当你尝试向队列中添加空值的时候,它会抛出NullPointerException。 阻塞队列的实现都是线程安全的,所有的查询方法都是原子的并且使用了内部锁或者其他形式的并发控制。 BlockingQueue 接口是java collections框架的一部分,它主要用于实现生产者-消费者问题。 阅读这篇文章了解如何使用阻塞队列实现生产者-消费者问题。 5. 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,但它可以返回一个对象或者抛出一个异常。 Callable接口使用泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了一些有用的方法去在线程池中执行Callable内的任务。由于Callable任务是并行的,我们必须等待它返回的结果。java.util.concurrent.Future对象为我们解决了这个问题。在线程池提交Callable任务后返回了一个Future对象,使用它我们可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执行结果。Future提供了get()方法让我们可以等待Callable结束并获取它的执行结果。 阅读这篇文章了解更多关于Callable,Future的例子。 6. 什么是FutureTask? FutureTask是Future的一个基础实现,我们可以将它同Executors使用处理异步任务。通常我们不需要使用FutureTask类,单当我们打算重写Future接口的一些方法并保持原来基础的实现是,它就变得非常有用。我们可以仅仅继承于它并重写我们需要的方法。阅读Java FutureTask例子,学习如何使用它。 7.什么是并发容器的实现? Java集合类都是快速失败的,这就意味着当集合被改变且一个线程在使用迭代器遍历集合的时候,迭代器的next()方法将抛出ConcurrentModificationException异常。 并发容器支持并发的遍历和并发的更新。 主要的类有ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet,阅读这篇文章了解如何避免ConcurrentModificationException。 8. Executors类是什么? Executors为Executor,ExecutorService,ScheduledExecutorService,ThreadFactory和Callable类提供了一些工具方法。 Executors可以用于方便的创建线程池 9.为什么说ConcurrentHashMap是弱一致性的?以及为何多个线程并发修改ConcurrentHashMap时不会报ConcurrentModificationException?   参考:http://ifeve.com/java-concurrent-hashmap-2/        http://ifeve.com/concurrenthashmap-weakly-consistent/      http://blog.csdn.net/liuzhengkang/article/details/2916620 --------------------- 本文来自 渣渣佳 的CSDN 博客 ,全文地址请点击:https://blog.csdn.net/qq_35553341/article/details/70075894?utm_source=copy

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