47道计算机网络面试题,个人珍藏的80道多线程并发面试题（11-20答案解析）
() {
@Override
public String call() throws Exception {
return "你好，callable";
}
};
//支持泛型
FuturefutureCallable = executorService.submit(callable);
try {
System.out.println(futureCallable.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("你好呀,runnable");
}
};
Future> futureRunnable = executorService.submit(runnable);
try {
System.out.println(futureRunnable.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
executorService.shutdown();
}
}
```
运行结果：
```
你好，callable
你好呀,runnable
null
```
### 16、wait(),notify()和suspend(),resume()之间的区别
* wait() 使得线程进入阻塞等待状态，并且释放锁
* notify()唤醒一个处于等待状态的线程，它一般跟wait()方法配套使用。
* suspend()使得线程进入阻塞状态，并且不会自动恢复，必须对应的resume() 被调用，才能使得线程重新进入可执行状态。suspend()方法很容易引起死锁问题。
* resume()方法跟suspend()方法配套使用。
「suspend()不建议使用」,suspend()方法在调用后，线程不会释放已经占有的资 源(比如锁)，而是占有着资源进入睡眠状态，这样容易引发死锁问题。
## 17.Condition接口及其实现原理
* Condition接口与Object监视器方法对比
* Condition接口使用demo
* Condition实现原理
### Condition接口与Object监视器方法对比
Java对象(Object)，提供wait()、notify()，notifyAll() 系列方法，配合synchronized，可以实现等待/通知模式。而Condition接口配合Lock，通过await(),signal(),signalAll() 等方法，也可以实现类似的等待/通知机制。
对比项对象监视方法Condition
前置条件获得对象的锁调用Lock.lock()获取锁,调用Lock.newCondition()获得Condition对象
调用方式直接调用，object.wait()直接调用，condition.await()
等待队列数1个多个
当前线程释放锁并进入等待状态支持支持
在等待状态中不响应中断不支持支持
当前线程释放锁并进入超时等待状态支持支持
当前线程释放锁并进入等待状态到将来的某个时间不支持支持
唤醒等待队列中的一个线程支持支持
唤醒等待队列中的全部线程支持支持
### Condition接口使用demo
```
public class ConditionTest {
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
public void conditionWait() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
condition.await();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void conditionSignal() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
condition.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
```
### Condition实现原理
其实，同步队列和等待队列中节点类型都是同步器的静态内部类 AbstractQueuedSynchronizer.Node，接下来我们图解一下Condition的实现原理~
「等待队列的基本结构图」
```
❝
一个Condition包含一个等待队列，Condition拥有首节点(firstWaiter)和尾节点 (lastWaiter)。当前线程调用Condition.await()方法，将会以当前线程构造节点，并将节点从尾部加入等待队
❞
```
「AQS 结构图」
ConditionI是跟Lock一起结合使用的，底层跟同步器(AQS)相关。同步器拥有一个同步队列和多个等待队列~
「等待」
```
❝
当调用await()方法时，相当于同步队列的首节点(获取了锁的节点)移动到Condition的等待队列中。
❞
```
「通知」
```
❝
调用Condition的signal()方法，将会唤醒在等待队列中等待时间最长的节点(首节点)，在 唤醒节点之前，会将节点移到同步队列中。
❞
```
### 18、线程池如何调优，最大数目如何确认？
在《Java Concurrency in Practice》一书中，有一个评估线程池线程大小的公式
```
❝
「Nthreads=NcpuUcpu(1+w/c)」
Ncpu = CPU总核数
❞
```
* Ucpu =cpu使用率，0~1
* W/C=等待时间与计算时间的比率
假设cpu 100%运转，则公式为
```
Nthreads=Ncpu*(1+w/c)
```
「估算的话，酱紫：」
* 如果是「IO密集型应用」(如数据库数据交互、文件上传下载、网络数据传输等等)，IO操作一般比较耗时，等待时间与计算时间的比率(w/c)会大于1，所以最佳线程数估计就是 Nthreads=Ncpu*(1+1)= 2Ncpu 。
* 如果是「CPU密集型应用」(如算法比较复杂的程序)，最理想的情况，没有等待，w=0，Nthreads=Ncpu。又对于计算密集型的任务，在拥有N个处理器的系统上，当线程池的大小为N+1时，通常能实现最优的效率。所以 Nthreads = Ncpu+1
有具体指参考呢？举个例子
```
❝
比如平均每个线程CPU运行时间为0.5s，而线程等待时间(非CPU运行时间，比如IO)为1.5s，CPU核心数为8，那么根据上面这个公式估算得到：线程池大小=(1+1.5/05)*8 =32。
❞
```
参考了网上这篇文章，写得很棒，有兴趣的朋友可以去看一下哈：
* 根据CPU核心数确定线程池并发线程数[8]
### 19、 假设有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行？
可以使用「join方法」解决这个问题。比如在线程A中，调用线程B的join方法表示的意思就是**：A等待B线程执行完毕后(释放CPU执行权)，在继续执行。**
代码如下：
```
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
Thread spring = new Thread(new SeasonThreadTask("春天"));
Thread summer = new Thread(new SeasonThreadTask("夏天"));
Thread autumn = new Thread(new SeasonThreadTask("秋天"));
try
{
//春天线程先启动
spring.start();
//主线程等待线程spring执行完，再往下执行
spring.join();
//夏天线程再启动
summer.start();
//主线程等待线程summer执行完，再往下执行
summer.join();
//秋天线程最后启动
autumn.start();
//主线程等待线程autumn执行完，再往下执行
autumn.join();
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
class SeasonThreadTask implements Runnable{
private String name;
public SeasonThreadTask(String name){
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <4; i++) {
System.out.println(this.name + "来了: " + i + "次");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
```
运行结果：
```
春天来了: 1次
春天来了: 2次
春天来了: 3次
夏天来了: 1次
夏天来了: 2次
夏天来了: 3次
秋天来了: 1次
秋天来了: 2次
秋天来了: 3次
```
### 20. LockSupport作用是？
* LockSupport作用
* park和unpark，与wait，notify的区别
* Object blocker作用？
LockSupport是个工具类，它的主要作用是挂起和唤醒线程， 该工具类是创建锁和其他同步类的基础。
```
public static void park(); //挂起当前线程，调用unpark(Thread thread)或者当前线程被中断，才能从park方法返回
public static void parkNanos(Object blocker, long nanos); // 挂起当前线程，有超时时间的限制
public static void parkUntil(Object blocker, long deadline); // 挂起当前线程，直到某个时间
public static void park(Object blocker); //挂起当前线程
public static void unpark(Thread thread); // 唤醒当前thread线程
```
看个例子吧：
```
public class LockSupportTest {
public static void main(String[] args) {
CarThread carThread = new CarThread();
carThread.setName("劳斯劳斯");
carThread.start();
try {
Thread.currentThread().sleep(2000);
carThread.park();
Thread.currentThread().sleep(2000);
carThread.unPark();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
static class CarThread extends Thread{
private boolean isStop = false;
@Override
public void run() {
System.out.println(this.getName() + "正在行驶中");
while (true) {
if (isStop) {
System.out.println(this.getName() + "车停下来了");
LockSupport.park(); //挂起当前线程
}
System.out.println(this.getName() + "车还在正常跑");
try {
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void park() {
isStop = true;
System.out.println("停车啦，检查酒驾");
}
public void unPark(){
isStop = false;
LockSupport.unpark(this); //唤醒当前线程
System.out.println("老哥你没酒驾，继续开吧");
}
}
}
```
运行结果：
```
劳斯劳斯正在行驶中
劳斯劳斯车还在正常跑
劳斯劳斯车还在正常跑
停车啦，检查酒驾
劳斯劳斯车停下来了
老哥你没酒驾，继续开吧
劳斯劳斯车还在正常跑
劳斯劳斯车还在正常跑
劳斯劳斯车还在正常跑
劳斯劳斯车还在正常跑
劳斯劳斯车还在正常跑
劳斯劳斯车还在正常跑
```
LockSupport的park和unpark的实现，有点类似wait和notify的功能。但是
```
❝
* park不需要获取对象锁
* 中断的时候park不会抛出InterruptedException异常，需要在park之后自行判断中断状态
* 使用park和unpark的时候，可以不用担心park的时序问题造成死锁
* LockSupport不需要在同步代码块里
* unpark却可以唤醒一个指定的线程，notify只能随机选择一个线程唤醒
❞
```
Object blocker作用？
```
❝
方便在线程dump的时候看到具体的阻塞对象的信息。
❞
```
## 公众号
## 参考与感谢
* 《java并发编程的艺术》
* 杂谈 什么是伪共享(false sharing)？[9]
* 根据CPU核心数确定线程池并发线程数[10]
* LockSupport的用法及原理[11]
* 探讨缓存行与伪共享
## Reference
```
[1]
个人珍藏的80道多线程并发面试题(1-10答案解析):
https://juejin.im/post/6854573221258199048
[2]
源码角度分析-newFixedThreadPool线程池导致的内存飙升问题:
https://juejin.im/post/6844903930502070285
[3]
面试必备：Java线程池解析:
https://juejin.im/post/6844903889678893063
[4]
Java程序员面试必备：Volatile全方位解析:
https://juejin.im/post/6859390417314512909
[5]
CAS乐观锁解决并发问题的一次实践:
https://juejin.im/post/6844903869340712967#comment
[6]
AQS解析与实战:
https://juejin.im/post/6844903903188746247
[7]
Java程序员面试必备：Volatile全方位解析:
https://juejin.im/post/6859390417314512909
[8]
根据CPU核心数确定线程池并发线程数:
https://www.cnblogs.com/dennyzhangdd/p/6909771.html
[9]
杂谈 什么是伪共享(false sharing)？:
https://juejin.im/post/6844903841964507150
[10]
根据CPU核心数确定线程池并发线程数:
https://www.cnblogs.com/dennyzhangdd/p/6909771.html
[11]
LockSupport的用法及原理:
https://www.jianshu.com/p/f1f2cd289205
```
47道计算机网络面试题,个人珍藏的80道多线程并发面试题（11-20答案解析）相关推荐
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