精選Java線程面試題
Java是一門面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，不僅吸收了C++語(yǔ)言的各種優(yōu)點(diǎn)，還摒棄了C++里難以理解的多繼承、指針等概念。下面是小編搜集的Java線程面試題，歡迎大家閱讀。
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(guò)它進(jìn)行多處理器編程，你可以使用多線程對(duì)運(yùn)算密集型任務(wù)提速。比如，如果一個(gè)線程完成一個(gè)任務(wù)要100毫秒，那么用十個(gè)線程完成改任務(wù)只需10毫秒。Java在語(yǔ)言層面對(duì)多線程提供了卓越的支持，它也是一個(gè)很好的賣點(diǎn)。欲了解更多詳細(xì)信息請(qǐng)點(diǎn)擊這里。
2）線程和進(jìn)程有什么區(qū)別？
線程是進(jìn)程的子集，一個(gè)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(gè)線程都擁有單獨(dú)的棧內(nèi)存用來(lái)存儲(chǔ)本地?cái)?shù)據(jù)。更多詳細(xì)信息請(qǐng)點(diǎn)擊這里。
3）如何在Java中實(shí)現(xiàn)線程？
在語(yǔ)言層面有兩種方式。java。lang。Thread 類的實(shí)例就是一個(gè)線程但是它需要調(diào)用java。lang。Runnable接口來(lái)執(zhí)行，由于線程類本身就是調(diào)用的Runnable接口所以你可以繼承java。lang。Thread 類或者直接調(diào)用Runnable接口來(lái)重寫run（）方法實(shí)現(xiàn)線程。更多詳細(xì)信息請(qǐng)點(diǎn)擊這里。
4）用Runnable還是Thread？
這個(gè)問(wèn)題是上題的后續(xù)，大家都知道我們可以通過(guò)繼承Thread類或者調(diào)用Runnable接口來(lái)實(shí)現(xiàn)線程，問(wèn)題是，那個(gè)方法更好呢？什么情況下使用它？這個(gè)問(wèn)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(gè)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(qǐng)點(diǎn)擊這里。
5）Thread 類中的start（） 和 run（） 方法有什么區(qū)別？
這個(gè)問(wèn)題經(jīng)常被問(wèn)到，但還是能從此區(qū)分出面試者對(duì)Java線程模型的理解程度。start（）方法被用來(lái)啟動(dòng)新創(chuàng)建的線程，而且start（）內(nèi)部調(diào)用了run（）方法，這和直接調(diào)用run（）方法的效果不一樣。當(dāng)你調(diào)用run（）方法的時(shí)候，只會(huì)是在原來(lái)的線程中調(diào)用，沒(méi)有新的線程啟動(dòng)，start（）方法才會(huì)啟動(dòng)新線程。更多討論請(qǐng)點(diǎn)擊這里
6）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(kāi)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(méi)有這些功能。Callable可以返回裝載有計(jì)算結(jié)果的Future對(duì)象。我的博客有更詳細(xì)的說(shuō)明。
7）Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同？
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用來(lái)讓一組線程等待其它線程。與 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用。點(diǎn)此查看更多信息和示例代碼。
8） Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同？
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用來(lái)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(duì)一 個(gè)線程所做的變動(dòng)能被其它線程可見(jiàn)提供了保證，它們之間是先行發(fā)生了關(guān)系。這個(gè)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)生了關(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(duì)于同一個(gè)鎖，一個(gè)解鎖操作一定要發(fā)生在時(shí)間上后發(fā)生的另一個(gè)鎖定操作之前，也叫做管程鎖定規(guī)則。
前一個(gè)對(duì)volatile的寫操作在后一個(gè)volatile的讀操作之前，也叫volatile變量規(guī)則。
一個(gè)線程內(nèi)的任何操作必需在這個(gè)線程的start（）調(diào)用之后，也叫作線程啟動(dòng)規(guī)則。
一個(gè)線程的所有操作都會(huì)在線程終止之前，線程終止規(guī)則。
一個(gè)對(duì)象的終結(jié)操作必需在這個(gè)對(duì)象構(gòu)造完成之后，也叫對(duì)象終結(jié)規(guī)則。
可傳遞性
10） Java中的volatile 變量是什么？
volatile是一個(gè)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(duì)成員變量的操作對(duì)其它線程是透明的。volatile變量可以保證下一個(gè)讀取操作會(huì)在前一個(gè)寫操作之后發(fā)生，就是上一題的volatile變量規(guī)則。
11） 什么是線程安全？Vector是一個(gè)線程安全類嗎？
如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行，而這些線程可能會(huì)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(gè)線程安全的計(jì)數(shù)器類的同一個(gè)實(shí)例對(duì)象在被多個(gè)線程使用的情況下也不會(huì)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(lái)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(jìng)態(tài)條件？ 舉個(gè)例子說(shuō)明。
競(jìng)態(tài)條件會(huì)導(dǎo)致程序在并發(fā)情況下出現(xiàn)一些bugs。多線程對(duì)一些資源的競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生競(jìng)態(tài)條件，如果首先要執(zhí)行的程序競(jìng)爭(zhēng)失敗排到后面執(zhí)行了， 那么整個(gè)程序就會(huì)出現(xiàn)一些不確定的bugs。這種bugs很難發(fā)現(xiàn)而且會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，因?yàn)榫�程間的隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。
13） Java中如何停止一個(gè)線程？
Java提供了很豐富的API但沒(méi)有為停止線程提供API。JDK 1。0本來(lái)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(méi)有提供一個(gè)兼容且線程安全的方法來(lái)停止一個(gè)線程。當(dāng)run（） 或者 call（） 方法執(zhí)行完的時(shí)候線程會(huì)自動(dòng)結(jié)束，如果要手動(dòng)結(jié)束一個(gè)線程，你可以用volatile 布爾變量來(lái)退出run（）方法的循環(huán)或者是取消任務(wù)來(lái)中斷線程。
14） 一個(gè)線程運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常會(huì)怎樣？
這是我在一次面試中遇到的一個(gè)很刁鉆的Java面試題， 簡(jiǎn)單的說(shuō)，如果異常沒(méi)有被捕獲該線程將會(huì)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(gè)內(nèi)嵌接口。當(dāng)一個(gè)未捕獲異常將造成線程中斷的時(shí)候JVM會(huì)使用Thread。getUncaughtExceptionHandler（）來(lái) 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(gè)線程間共享數(shù)據(jù)？
你可以通過(guò)共享對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)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)。
�。ㄉ婕暗皆趦蓚�(gè)線程間共享對(duì)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(gè)刁鉆的問(wèn)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(méi)有完全實(shí)現(xiàn)。notify（）方法不能喚醒某個(gè)具體的線程，所以只有一個(gè)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(zhēng)奪鎖確保了至少有一個(gè)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？
這是個(gè)設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題，它考察的是面試者對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)和一些普遍存在但看起來(lái)不合理的事物的看法�；卮疬@些問(wèn)題的時(shí)候，你要說(shuō)明為什么把這些方法放在 Object類里是有意義的，還有不把它放在Thread類里的原因。一個(gè)很明顯的原因是JAVA提供的'鎖是對(duì)象級(jí)的而不是線程級(jí)的，每個(gè)對(duì)象都有鎖，通 過(guò)線程獲得。如果線程需要等待某些鎖那么調(diào)用對(duì)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(gè)鎖 就不明顯了。簡(jiǎn)單的說(shuō)，由于wait，notify和notifyAll都是鎖級(jí)別的操作，所以把他們定義在Object類中因?yàn)殒i屬于對(duì)象。
18） 什么是ThreadLocal變量？
ThreadLocal是Java里一種特殊的變量。每個(gè)線程都有一個(gè)ThreadLocal就是每個(gè)線程都擁有了自己獨(dú)立的一個(gè)變量，競(jìng)爭(zhēng)條件被 徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價(jià)高昂的對(duì)象獲取線程安全的好方法，比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的，因 為那個(gè)類創(chuàng)建代價(jià)高昂且每次調(diào)用都需要?jiǎng)?chuàng)建不同的實(shí)例所以不值得在局部范圍使用它，如果為每個(gè)線程提供一個(gè)自己獨(dú)有的變量拷貝，將大大提高效率。首先，通 過(guò)復(fù)用減少了代價(jià)高昂的對(duì)象的創(chuàng)建個(gè)數(shù)。其次，你在沒(méi)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。線程局部變量的另一個(gè)不錯(cuò)的例子是 ThreadLocalRandom類，它在多線程環(huán)境中減少了創(chuàng)建代價(jià)高昂的Random對(duì)象的個(gè)數(shù)。
19） 什么是FutureTask？
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。
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(huì)將中斷狀態(tài)清除而后者不會(huì)。Java多線程的中斷機(jī)制是用內(nèi)部標(biāo)識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，調(diào)用Thread。interrupt（）來(lái)中斷一個(gè)線程就會(huì)設(shè)置中斷標(biāo)識(shí)為true。當(dāng)中斷線程調(diào)用靜態(tài)方法Thread。interrupted（）來(lái) 檢查中斷狀態(tài)時(shí)，中斷狀態(tài)會(huì)被清零。而非靜態(tài)方法isInterrupted（）用來(lái)查詢其它線程的中斷狀態(tài)且不會(huì)改變中斷狀態(tài)標(biāo)識(shí)。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是任何拋 出InterruptedException異常的方法都會(huì)將中斷狀態(tài)清零。無(wú)論如何，一個(gè)線程的中斷狀態(tài)有有可能被其它線程調(diào)用中斷來(lái)改變。
21） 為什么wait和notify方法要在同步塊中調(diào)用？
主要是因?yàn)镴ava API強(qiáng)制要求這樣做，如果你不這么做，你的代碼會(huì)拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個(gè)原因是為了避免wait和notify之間產(chǎn)生競(jìng)態(tài)條件。
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(huì)收到錯(cuò)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(huì)在沒(méi)有滿足結(jié)束條件的情況下退出。因此，當(dāng)一個(gè)等待線程醒來(lái) 時(shí)，不能認(rèn)為它原來(lái)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(lái)之前這段時(shí)間它可能會(huì)改變。
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(guò)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(lái)用且在 多線程并發(fā)的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致?tīng)?zhēng)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。
24） Java中堆和棧有什么不同？
為什么把這個(gè)問(wèn)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(gè)線程都有自己的棧內(nèi)存，用于存儲(chǔ)本地變量，方法參數(shù)和棧 調(diào)用，一個(gè)線程中存儲(chǔ)的變量對(duì)其它線程是不可見(jiàn)的。而堆是所有線程共享的一片公用內(nèi)存區(qū)域。對(duì)象都在堆里創(chuàng)建，為了提升效率線程會(huì)從堆中弄一個(gè)緩存到自己 的棧，如果多個(gè)線程使用該變量就可能引發(fā)問(wèn)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。
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(lái)了才創(chuàng)建線程那么響應(yīng)時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，而且一個(gè)進(jìn)程能創(chuàng)建的線程數(shù)有限。為了避免這些問(wèn)題，在程序啟動(dòng)的時(shí) 候就創(chuàng)建若干線程來(lái)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(kāi)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(gè)任務(wù);數(shù)目固定的線程池或者是緩存線程池（一個(gè)適合很多生存期短 的任務(wù)的程序的可擴(kuò)展線程池）。
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