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java工程師面試常問的多執行緒問題【推薦】

思考題:1、說說程序,執行緒,協程之間的區別

思考題:希望大家積極的思考,並且可以踴躍的說出自己的想法,想法不管對與錯,只要說出來就是一種提高,所以,希望小夥伴們可以把自己的想法在留言區給出,這樣大家也可以相互學習,有啟發的作用,擴充套件知識面,提高面試能力~

2、你瞭解守護執行緒嗎?它和非守護執行緒有什麼區別

程式執行完畢,jvm會等待非守護執行緒完成後關閉,但是jvm不會等待守護執行緒.守護執行緒最典型的例子就是GC執行緒

3、什麼是多執行緒上下文切換

多執行緒的上下文切換是指CPU控制權由一個已經正在執行的執行緒切換到另外一個就緒並等待獲取CPU執行權的執行緒的過程。

4、建立兩種執行緒的方式?他們有什麼區別?

通過實現java.lang.Runnable或者通過擴充套件java.lang.Thread類.相比擴充套件Thread,實現Runnable介面可能更優.原因有二:

Java不支援多繼承.因此擴充套件Thread類就代表這個子類不能擴充套件其他類.而實現Runnable介面的類還可能擴充套件另一個類.

類可能只要求可執行即可,因此繼承整個Thread類的開銷過大.

5、Thread類中的start()和run()方法有什麼區別?

start()方法被用來啟動新建立的執行緒,而且start()內部呼叫了run()方法,這和直接呼叫run()方法的效果不一樣。當你呼叫run()方法的時候,只會是在原來的執行緒中呼叫,沒有新的執行緒啟動,start()方法才會啟動新執行緒。

6、怎麼檢測一個執行緒是否持有物件監視器

Thread類提供了一個holdsLock(Object obj)方法,當且僅當物件obj的監視器被某條執行緒持有的時候才會返回true,注意這是一個static方法,這意味著”某條執行緒”指的是當前執行緒。

7、Runnable和Callable的區別

Runnable介面中的run()方法的返回值是void,它做的事情只是純粹地去執行run()方法中的程式碼而已;Callable介面中的call()方法是有返回值的,是一個泛型,和Future、FutureTask配合可以用來獲取非同步執行的結果。 

這其實是很有用的一個特性,因為多執行緒相比單執行緒更難、更復雜的一個重要原因就是因為多執行緒充滿著未知性,某條執行緒是否執行了?某條執行緒執行了多久?某條執行緒執行的時候我們期望的資料是否已經賦值完畢?無法得知,我們能做的只是等待這條多執行緒的任務執行完畢而已。而Callable+Future/FutureTask卻可以方便獲取多執行緒執行的結果,可以在等待時間太長沒獲取到需要的資料的情況下取消該執行緒的任務

8、什麼導致執行緒阻塞

阻塞指的是暫停一個執行緒的執行以等待某個條件發生(如某資源就緒),學過作業系統的同學對它一定已經很熟悉了。Java 提供了大量方法來支援阻塞,下面讓我們逐一分析。

方法說明

sleep()sleep() 允許 指定以毫秒為單位的一段時間作為引數,它使得執行緒在指定的時間內進入阻塞狀態,不能得到CPU 時間,指定的時間一過,執行緒重新進入可執行狀態。 典型地,sleep() 被用在等待某個資源就緒的情形:測試發現條件不滿足後,讓執行緒阻塞一段時間後重新測試,直到條件滿足為止

suspend() 和 resume()兩個方法配套使用,suspend()使得執行緒進入阻塞狀態,並且不會自動恢復,必須其對應的resume() 被呼叫,才能使得執行緒重新進入可執行狀態。典型地,suspend() 和 resume() 被用在等待另一個執行緒產生的結果的情形:測試發現結果還沒有產生後,讓執行緒阻塞,另一個執行緒產生了結果後,呼叫 resume() 使其恢復。

yield()yield() 使當前執行緒放棄當前已經分得的CPU 時間,但不使當前執行緒阻塞,即執行緒仍處於可執行狀態,隨時可能再次分得 CPU 時間。呼叫 yield() 的效果等價於排程程式認為該執行緒已執行了足夠的時間從而轉到另一個執行緒

wait() 和 notify()兩個方法配套使用,wait() 使得執行緒進入阻塞狀態,它有兩種形式,一種允許 指定以毫秒為單位的一段時間作為引數,另一種沒有引數,前者當對應的 notify() 被呼叫或者超出指定時間時執行緒重新進入可執行狀態,後者則必須對應的 notify() 被呼叫.

9、wait(),notify()和suspend(),resume()之間的區別

初看起來它們與 suspend() 和 resume() 方法對沒有什麼分別,但是事實上它們是截然不同的。區別的核心在於,前面敘述的所有方法,阻塞時都不會釋放佔用的鎖(如果佔用了的話),而這一對方法則相反。上述的核心區別導致了一系列的細節上的區別。

首先,前面敘述的所有方法都隸屬於 Thread 類,但是這一對卻直接隸屬於 Object 類,也就是說,所有物件都擁有這一對方法。初看起來這十分不可思議,但是實際上卻是很自然的,因為這一對方法阻塞時要釋放佔用的鎖,而鎖是任何物件都具有的,呼叫任意物件的 wait() 方法導致執行緒阻塞,並且該物件上的鎖被釋放。而呼叫 任意物件的notify()方法則導致從呼叫該物件的 wait() 方法而阻塞的執行緒中隨機選擇的一個解除阻塞(但要等到獲得鎖後才真正可執行)。

其次,前面敘述的所有方法都可在任何位置呼叫,但是這一對方法卻必須在 synchronized 方法或塊中呼叫,理由也很簡單,只有在synchronized 方法或塊中當前執行緒才佔有鎖,才有鎖可以釋放。同樣的道理,呼叫這一對方法的物件上的鎖必須為當前執行緒所擁有,這樣才有鎖可以釋放。因此,這一對方法呼叫必須放置在這樣的 synchronized 方法或塊中,該方法或塊的上鎖物件就是呼叫這一對方法的物件。若不滿足這一條件,則程式雖然仍能編譯,但在執行時會出現IllegalMonitorStateException 異常。

wait() 和 notify() 方法的上述特性決定了它們經常和synchronized關鍵字一起使用,將它們和作業系統程序間通訊機制作一個比較就會發現它們的相似性:synchronized方法或塊提供了類似於作業系統原語的功能,它們的執行不會受到多執行緒機制的干擾,而這一對方法則相當於 block 和wakeup 原語(這一對方法均宣告為 synchronized)。它們的結合使得我們可以實現作業系統上一系列精妙的程序間通訊的演算法(如訊號量演算法),並用於解決各種複雜的執行緒間通訊問題。

關於 wait() 和 notify() 方法最後再說明兩點:

第一:呼叫 notify() 方法導致解除阻塞的執行緒是從因呼叫該物件的 wait() 方法而阻塞的執行緒中隨機選取的,我們無法預料哪一個執行緒將會被選擇,所以程式設計時要特別小心,避免因這種不確定性而產生問題。

第二:除了 notify(),還有一個方法 notifyAll() 也可起到類似作用,唯一的區別在於,呼叫 notifyAll() 方法將把因呼叫該物件的 wait() 方法而阻塞的所有執行緒一次性全部解除阻塞。當然,只有獲得鎖的那一個執行緒才能進入可執行狀態。

談到阻塞,就不能不談一談死鎖,略一分析就能發現,suspend() 方法和不指定超時期限的 wait() 方法的呼叫都可能產生死鎖。遺憾的是,Java 並不在語言級別上支援死鎖的避免,我們在程式設計中必須小心地避免死鎖。

以上我們對 Java 中實現執行緒阻塞的各種方法作了一番分析,我們重點分析了 wait() 和 notify() 方法,因為它們的功能最強大,使用也最靈活,但是這也導致了它們的效率較低,較容易出錯。實際使用中我們應該靈活使用各種方法,以便更好地達到我們的目的。

11、產生死鎖的條件

1.互斥條件:一個資源每次只能被一個程序使用。 

2.請求與保持條件:一個程序因請求資源而阻塞時,對已獲得的資源保持不放。 

3.不剝奪條件:程序已獲得的資源,在末使用完之前,不能強行剝奪。 

4.迴圈等待條件:若干程序之間形成一種頭尾相接的迴圈等待資源關係。

12、為什麼wait()方法和notify()/notifyAll()方法要在同步塊中被呼叫

這是JDK強制的,wait()方法和notify()/notifyAll()方法在呼叫前都必須先獲得物件的鎖

wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放棄物件監視器時有什麼區別

wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放棄物件監視器的時候的區別在於:wait()方法立即釋放物件監視器,notify()/notifyAll()方法則會等待執行緒剩餘程式碼執行完畢才會放棄物件監視器。

13、wait()與sleep()的區別

關於這兩者已經在上面進行詳細的說明,這裡就做個概括好了:

sleep()來自Thread類,和wait()來自Object類.呼叫sleep()方法的過程中,執行緒不會釋放物件鎖。而 呼叫 wait 方法執行緒會釋放物件鎖

sleep()睡眠後不出讓系統資源,wait讓其他執行緒可以佔用CPU

sleep(milliseconds)需要指定一個睡眠時間,時間一到會自動喚醒.而wait()需要配合notify()或者notifyAll()使用

14、為什麼wait,nofity和nofityAll這些方法不放在Thread類當中

一個很明顯的原因是JAVA提供的鎖是物件級的而不是執行緒級的,每個物件都有鎖,通過執行緒獲得。如果執行緒需要等待某些鎖那麼呼叫物件中的wait()方法就有意義了。如果wait()方法定義在Thread類中,執行緒正在等待的是哪個鎖就不明顯了。簡單的說,由於wait,notify和notifyAll都是鎖級別的操作,所以把他們定義在Object類中因為鎖屬於物件。

15、怎麼喚醒一個阻塞的執行緒

如果執行緒是因為呼叫了wait()、sleep()或者join()方法而導致的阻塞,可以中斷執行緒,並且通過丟擲InterruptedException來喚醒它;如果執行緒遇到了IO阻塞,無能為力,因為IO是作業系統實現的,Java程式碼並沒有辦法直接接觸到作業系統。

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