JAVA 多线程 灵魂问答01

1、多线程有什么用？

1）发挥多核 CPU 的优势

随着工业的进步，现在的笔记本、台式机乃至商用的应用服务器至少也都是双

核的，4 核、8 核甚至 16 核的也都不少见，如果是单线程的程序，那么在双

核 CPU 上就浪费了 50%，在 4 核 CPU 上就浪费了 75%。单核 CPU 上所谓

的"多线程"那是假的多线程，同一时间处理器只会处理一段逻辑，只不过线

程之间切换得比较快，看着像多个线程"同时"运行罢了。多核 CPU 上的多线

程才是真正的多线程，它能让你的多段逻辑同时工作，多线程，可以真正发挥

出多核 CPU 的优势来，达到充分利用 CPU 的目的。

2）防止阻塞

从程序运行效率的角度来看，单核 CPU 不但不会发挥出多线程的优势，反而

会因为在单核 CPU 上运行多线程导致线程上下文的切换，而降低程序整体的

效率。但是单核 CPU 我们还是要应用多线程，就是为了防止阻塞。试想，如

果单核 CPU 使用单线程，那么只要这个线程阻塞了，比方说远程读取某个数

据吧，对端迟迟未返回又没有设置超时时间，那么你的整个程序在数据返回回

来之前就停止运行了。多线程可以防止这个问题，多条线程同时运行，哪怕一

条线程的代码执行读取数据阻塞，也不会影响其它任务的执行。

3）便于建模

这是另外一个没有这么明显的优点了。假设有一个大的任务 A，单线程编程，

那么就要考虑很多，建立整个程序模型比较麻烦。但是如果把这个大的任务 A

分解成几个小任务，任务 B、任务 C、任务 D，分别建立程序模型，并通过多

线程分别运行这几个任务，那就简单很多了。

2、创建线程的方式

比较常见的一个问题了，一般就是两种：

1）继承 Thread 类

2）实现 Runnable 接口

至于哪个好，不用说肯定是后者好，因为实现接口的方式比继承类的方式更灵

活，也能减少程序之间的耦合度，面向接口编程也是设计模式 6 大原则的核心。

其实还有第 3 种，实现callable接口

3、start()方法和 run()方法的区别

只有调用了 start()方法，才会表现出多线程的特性，不同线程的 run()方法

里面的代码交替执行。如果只是调用 run()方法，那么代码还是同步执行的，

必须等待一个线程的 run()方法里面的代码全部执行完毕之后，另外一个线程

才可以执行其 run()方法里面的代码。

4、Runnable 接口和 Callable 接口的区别

Runnable 接口中的 run()方法的返回值是 void，它做的事情只是纯粹地去执

行 run()方法中的代码而已；Callable 接口中的 call()方法是有返回值的，是

一个泛型，和 Future、FutureTask 配合可以用来获取异步执行的结果。

5、CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别

两个类都在 java.util.concurrent 下，都可以用来表示代

码运行到某个点上，二者的区别在于：

1）CyclicBarrier 的某个线程运行到某个点上之后，该线程即停止运行，直到

所有的线程都到达了这个点，所有线程才重新运行；CountDownLatch 则不

是，某线程运行到某个点上之后，只是给某个数值-1 而已，该线程继续运行。

2）CyclicBarrier 只能唤起一个任务，CountDownLatch 可以唤起多个任务。

3) CyclicBarrier 可重用，CountDownLatch

不可重用，计数值为 0 该

CountDownLatch 就不可再用了。

6、volatile 关键字的作用

1）多线程主要围绕可见性和原子性两个特性而展开，使用

volatile 关键字修

饰的变量，保证了其在多线程之间的可见性，即每次读取到

volatile 变量，一

定是最新的数据。

2）代码底层执行不像我们看到的高级语言----Java 程序这么简单，它的执行

是 Java 代 码 --> 字节码 --> 根据字节码执行对应的 C/C++ 代 码

-->C/C++代码被编译成汇编语言-->和硬件电路交互，现实中，为了获取

更好的性能 JVM 可能会对指令进行重排序，多线程下可能会出现一些意想不

到的问题。使用 volatile 则会对禁止语义重排序，当然这也一定程度上降低了

代码执行效率。

从实践角度而言，volatile 的一个重要作用就是和 CAS 结合，保证了原子性

7、什么是线程安全

线程安全也是有几个级别的

1）不可变

像 String、Integer、Long 这些，都是 final 类型的类，任何一个线程都改变

不了它们的值，要改变除非新创建一个，因此这些不可变对象不需要任何同步

手段就可以直接在多线程环境下使用

2）绝对线程安全

不管运行时环境如何，调用者都不需要额外的同步措施。要做到这一点通常需

要付出许多额外的代价，Java 中标注自己是线程安全的类，实际上绝大多数

都 不 是 线 程 安 全 的 ， 不 过 绝 对 线 程 安 全 的 类 ， Java 中 也 有 ， 比 方 说

CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet

3）相对线程安全

相对线程安全也就是我们通常意义上所说的线程安全，像 Vector 这种，add、

remove 方法都是原子操作，不会被打断，但也仅限于此，如果有个线程在遍

历某个 Vector、有个线程同时在 add 这个 Vector，99%的情况下都会出现

ConcurrentModificationException，也就是 fail-fast 机制。

4）线程非安全

这个就没什么好说的了，ArrayList、LinkedList、HashMap 等都是线程非安

全的类

8、Java 中如何获取到线程 dump 文件

死循环、死锁、阻塞、页面打开慢等问题，打线程 dump 是最好的解决问题

的途径。所谓线程 dump 也就是线程堆栈，获取到线程堆栈有两步：

1）获取到线程的 pid，可以通过使用 jps 命令，在 Linux 环境下还可以使用

ps -ef | grep java

2）打印线程堆栈，可以通过使用 jstack pid 命令，在 Linux 环境下还可以使

用 kill -3 pid

另外提一点，Thread 类提供了一个 getStackTrace()方法也可以用于获取线

程堆栈。这是一个实例方法，因此此方法是和具体线程实例绑定的，每次获取

获取到的是具体某个线程当前运行的堆栈。

9、一个线程如果出现了运行时异常会怎么样

如果这个异常没有被捕获的话，这个线程就停止执行了。另外重要的一点是：

如果这个线程持有某个某个对象的监视器，那么这个对象监视器会被立即释放

10、如何在两个线程之间共享数据

通 过 在 线 程 之 间 共 享 对 象 就 可 以 了 ， 然 后 通 过 wait/notify/notifyAll 、

await/signal/signalAll 进行唤起和等待，比方说阻塞队列 BlockingQueue

就是为线程之间共享数据而设计的