关于线程的相关面试题

1. java中有几种方法可以实现一个线程?用什么关键字修饰同步方法?stop()和suspend()方法为何不推荐使用?

有两种实现方法,分别使用new Thread()和new Thread(runnable)形式,

第一种直接调用thread的run方法,所以,我们往往使用Thread子类,即new SubThread()。

第二种调用runnable的run方法。

两种实现方法,分别是继承Thread类与实现Runnable接口

用synchronized关键字修饰同步方法

反对使用stop(),是因为它不安全。它会解除由线程获取的所有锁定,而且如果对象处于一种不连贯状态,那么其他线程能在那种状态下检查和修改它们。结果很难检查出真正的问题所在。suspend()方法容易发生死锁。调用suspend()的时候,目标线程会停下来,但却仍然持有在这之前获得的锁定。此时,其他任何线程都不能访问锁定的资源,除非被"挂起"的线程恢复运行。对任何线程来说,如果它们想恢复目标线程,同时又试图使用任何一个锁定的资源,就会造成死锁。所以不应该使用suspend(),而应在自己的Thread类中置入一个标志,指出线程应该活动还是挂起。若标志指出线程应该挂起,便用wait()命其进入等待状态。若标志指出线程应当恢复,则用一个notify()重新启动线程。

2. sleep()和wait()有什么区别?

sleep就是正在执行的线程主动让出cpu,cpu去执行其他线程,在sleep指定的时间过后,cpu才会回到这个线程上继续往下执行,如果当前线程进入了同步锁,sleep方法并不会释放锁,即使当前线程使用sleep方法让出了cpu,但其他被同步锁挡住了的线程也无法得到执行。

wait是指在一个已经进入了同步锁的线程内,让自己暂时让出同步锁,以便其他正在等待此锁的线程可以得到同步锁并运行,只有其他线程调用了notify方法(notify并不释放锁,只是告诉调用过wait方法的线程可以去参与获得锁的竞争了,但不是马上得到锁,因为锁还在别人手里,别人还没释放。如果notify方法后面的代码还有很多,需要这些代码执行完后才会释放锁,可以在notfiy方法后增加一个等待和一些代码,看看效果),调用wait方法的线程就会解除wait状态和程序可以再次得到锁后继续向下运行。对于wait的讲解一定要配合例子代码来说明,才显得自己真明白。

  1. package com.huawei.interview;
  2. public class MultiThread {
  3. public static voidmain(String[] args) {
  4. newThread(new Thread1()).start();
  5. try {
  6. Thread.sleep(10);
  7. }catch (InterruptedException e) {
  8. e.printStackTrace();
  9. }
  10. new Thread(new Thread2()).start();
  11. }
  12. private static classThread1 implements Runnable
  13. { publicvoid run() {
  14. //由于这里的Thread1和下面的Thread2内部run方法要用同一对象作为监视器,我们这里不能用this,因为在Thread2里面的this和这个Thread1的this不是同一个对象。我们用MultiThread.class这个字节码对象,当前虚拟机里引用这个变量时,指向的都是同一个对象。
  15. synchronized (MultiThread.class) {
  16. System.out.println("enterthread1...");
  17. System.out.println("thread1is waiting");
  18. try {
  19. //释放锁有两种方式,第一种方式是程序自然离开监视器的范围,也就是离开了synchronized关键字管辖的代码范围,另一种方式就是在synchronized关键字管辖的代码内部调用监视器对象的wait方法。这里,使用wait方法释放锁。
  20. MultiThread.class.wait();
  21. }catch (InterruptedException e) {
  22. e.printStackTrace();
  23. }
  24. System.out.println("thread1is going on...");
  25. System.out.println("thread1is being over!");
  26. }}}
  27. private static classThread2 implements Runnable {
  28. public void run() {
  29. synchronized (MultiThread.class) {
  30. System.out.println("enterthread2...");
  31. System.out.println("thread2notify other thread can release wait status..");
  32. //由于notify方法并不释放锁, 即使thread2调用下面的sleep方法休息了10毫秒,但thread1仍然不会执行,因为thread2没有释放锁,所以Thread1无法得不到锁。
  33. MultiThread.class.notify();
  34. System.out.println("thread2is sleeping ten millisecond...");
  35. try {
  36. Thread.sleep(10);
  37. }catch (InterruptedException e) {
  38. e.printStackTrace();
  39. }
  40. System.out.println("thread2is going on...");
  41. System.out.println("thread2is being over!");}}}}
package com.huawei.interview;

 

public class MultiThread {

    public static voidmain(String[] args) {

            newThread(new Thread1()).start();

        try {

            Thread.sleep(10);

        }catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

        }

        new Thread(new Thread2()).start();      

    }

    

    private static classThread1 implements Runnable

    {       publicvoid run() {

//由于这里的Thread1和下面的Thread2内部run方法要用同一对象作为监视器,我们这里不能用this,因为在Thread2里面的this和这个Thread1的this不是同一个对象。我们用MultiThread.class这个字节码对象,当前虚拟机里引用这个变量时,指向的都是同一个对象。

            synchronized (MultiThread.class) {

                System.out.println("enterthread1...");

                System.out.println("thread1is waiting");

                try {

            //释放锁有两种方式,第一种方式是程序自然离开监视器的范围,也就是离开了synchronized关键字管辖的代码范围,另一种方式就是在synchronized关键字管辖的代码内部调用监视器对象的wait方法。这里,使用wait方法释放锁。

                    MultiThread.class.wait();

                }catch (InterruptedException e) {

                    e.printStackTrace();

                }

                System.out.println("thread1is going on...");

                System.out.println("thread1is being over!");           

            }}}

 

    private static classThread2 implements Runnable    {

        public void run() {

            synchronized (MultiThread.class) {

                System.out.println("enterthread2...");

                System.out.println("thread2notify other thread can release wait status..");

//由于notify方法并不释放锁, 即使thread2调用下面的sleep方法休息了10毫秒,但thread1仍然不会执行,因为thread2没有释放锁,所以Thread1无法得不到锁。

 

                MultiThread.class.notify();

                System.out.println("thread2is sleeping ten millisecond...");

                try {

                    Thread.sleep(10);

                }catch (InterruptedException e) {

                    e.printStackTrace();

                }

                System.out.println("thread2is going on...");

                System.out.println("thread2is being over!");}}}}


3. 同步和异步有何异同,在什么情况下分别使用他们?举例说明

如果数据将在线程间共享。例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到,或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了,那么这些数据就是共享数据,必须进行同步存取。

当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法,并且不希望让程序等待方法的返回时,就应该使用异步编程,在很多情况下采用异步途径往往更有效率。

4多线程有几种实现方法?同步有几种实现方法?

多线程有两种实现方法,分别是继承Thread类与实现Runnable接口

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。

Allnotity():唤醒所有处入等待状态的线程,注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁,而是让它们竞争。

5. 启动一个线程是用run()还是start()? .

启动一个线程是调用start()方法,使线程就绪状态,以后可以被调度为运行状态,一个线程必须关联一些具体的执行代码,run()方法是该线程所关联的执行代码。

6. 当一个线程进入一个对象的一个synchronized方法后,其它线程是否可进入此对象的其它方法?

分几种情况:

1.其他方法前是否加了synchronized关键字,如果没加,则能。

2.如果这个方法内部调用了wait,则可以进入其他synchronized方法。

3.如果其他个方法都加了synchronized关键字,并且内部没有调用wait,则不能。

4.如果其他方法是static,它用的同步锁是当前类的字节码,与非静态的方法不能同步,因为非静态的方法用的是this。

7. 线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系

一个程序中可以有多条执行线索同时执行,一个线程就是程序中的一条执行线索,每个线程上都关联有要执行的代码,即可以有多段程序代码同时运行,每个程序至少都有一个线程,即main方法执行的那个线程。如果只是一个cpu,它怎么能够同时执行多段程序呢?这是从宏观上来看的,cpu一会执行a线索,一会执行b线索,切换时间很快,给人的感觉是a,b在同时执行,好比大家在同一个办公室上网,只有一条链接到外部网线,其实,这条网线一会为a传数据,一会为b传数据,由于切换时间很短暂,所以,大家感觉都在同时上网。

状态:就绪,运行,synchronize阻塞,wait和sleep挂起,结束。wait必须在synchronized内部调用。

调用线程的start方法后线程进入就绪状态,线程调度系统将就绪状态的线程转为运行状态,遇到synchronized语句时,由运行状态转为阻塞,当synchronized获得锁后,由阻塞转为运行,在这种情况可以调用wait方法转为挂起状态,当线程关联的代码执行完后,线程变为结束状态。

8简述synchronized和java.util.concurrent.locks.Lock的异同 ?

主要相同点:Lock能完成synchronized所实现的所有功能

主要不同点:Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能。synchronized会自动释放锁,而Lock一定要求程序员手工释放,并且必须在finally从句中释放。Lock还有更强大的功能,例如,它的tryLock方法可以非阻塞方式去拿锁。

举例说明(对下面的题用lock进行了改写):

  1. package com.huawei.interview;
  2. import java.util.concurrent.locks.Lock;
  3. import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
  4. public class ThreadTest {
  5. private int j;
  6. private Lock lock = new ReentrantLock();
  7. public static void main(String[]args) {
  8. // TODO Auto-generated method stub
  9. ThreadTesttt = new ThreadTest();
  10. for(int i=0;i<2;i++)
  11. {
  12. new Thread(tt.new Adder()).start();
  13. new Thread(tt.new Subtractor()).start();
  14. }
  15. }
  16. private class Subtractor implements Runnable
  17. {
  18. public void run() {
  19. while(true)
  20. {
  21. /*synchronized (ThreadTest.this) {
  22. System.out.println("j--="+ j--);
  23. //这里抛异常了,锁能释放吗?
  24. }*/
  25. lock.lock();
  26. try
  27. {
  28. System.out.println("j--=" + j--);
  29. }finally
  30. {
  31. lock.unlock();
  32. }}}}
  33. private class Adder implements Runnable
  34. {
  35. public void run() {
  36. while(true)
  37. {
  38. /*synchronized (ThreadTest.this) {
  39. System.out.println("j++="+ j++);
  40. }*/
  41. lock.lock();
  42. try
  43. {
  44. System.out.println("j++=" + j++);
  45. }finally
  46. {
  47. lock.unlock();
  48. } }}}}
package com.huawei.interview;

import java.util.concurrent.locks.Lock;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ThreadTest {

     private int j;

     private Lock lock = new ReentrantLock();

     public static void main(String[]args) {

         // TODO Auto-generated method stub

         ThreadTesttt = new ThreadTest();

         for(int i=0;i<2;i++)

         {

              new Thread(tt.new Adder()).start();

              new Thread(tt.new Subtractor()).start();

         }

     }

     private class Subtractor implements Runnable

     {

         public void run() {

              while(true)

              {

                   /*synchronized (ThreadTest.this) {             

                       System.out.println("j--="+ j--);

                       //这里抛异常了,锁能释放吗?

                   }*/

                   lock.lock();

                   try

                   {

                       System.out.println("j--=" + j--);

                   }finally

                   {

                       lock.unlock();

                   }}}}

     private class Adder implements Runnable

     {

         public void run() {

              while(true)

              {

                   /*synchronized (ThreadTest.this) {

                   System.out.println("j++="+ j++);    

                   }*/

                   lock.lock();

                   try

                   {

                       System.out.println("j++=" + j++);

                   }finally

                   {

                       lock.unlock();

                   }    }}}}          


9.设计4个线程,其中两个线程每次对j增加1,另外两个线程对j每次减少1。写出程序。

以下程序使用内部类实现线程,对j增减的时候没有考虑顺序问题。

  1. class A
  2. {
  3. JManger j =newJManager();
  4. main(){newA().call();}
  5. void call
  6. {
  7. for(int i=0;i<2;i++)
  8. {
  9. new Thread(
  10. new Runnable(){public void run(){while(true){j.accumulate()}}}
  11. ).start();
  12. new Thread(new Runnable(){public void run(){while(true){j.sub()}}}).start();
  13. }}}
  14. class JManager
  15. {
  16. private j = 0;
  17. public synchronized void subtract()
  18. {
  19. j-- }
  20. public synchronized void accumulate()
  21. { j++; }}
class A

{

JManger j =newJManager();

main(){newA().call();}

 

void call

{

         for(int i=0;i<2;i++)

         {

                   new Thread(

                            new Runnable(){public void run(){while(true){j.accumulate()}}}

                   ).start();

                   new Thread(new Runnable(){public void run(){while(true){j.sub()}}}).start();

         }}}

 

class JManager

{

         private j = 0;

         

         public synchronized void subtract()

         {

                   j--  }

         public synchronized void accumulate()

         {       j++;   }}


10、子线程循环10次,接着主线程循环100,接着又回到子线程循环10次,接着再回到主线程又循环100,如此循环50次,请写出程序。

最终的程序代码如下:

  1. public class ThreadTest {
  2. public static void main(String[]args) {
  3. newThreadTest().init();
  4. }
  5. public void init()
  6. {
  7. final Business business= new Business();
  8. new Thread(
  9. new Runnable()
  10. {
  11. public void run() {
  12. for(int i=0;i<50;i++)
  13. {
  14. business.SubThread(i);
  15. } }}}
  16. ).start();
  17. for(int i=0;i<50;i++)
  18. {
  19. business.MainThread(i);
  20. }
  21. }
  22. private class Business
  23. {
  24. boolean bShouldSub = true;//这里相当于定义了控制该谁执行的一个信号灯
  25. public synchronized void MainThread(int i)
  26. {
  27. if(bShouldSub)
  28. try {
  29. this.wait();
  30. }catch (InterruptedException e) {
  31. e.printStackTrace();
  32. }
  33. for(int j=0;j<5;j++)
  34. {
  35. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":i=" + i +",j=" + j);
  36. }
  37. bShouldSub = true;
  38. this.notify();
  39. }
  40. public synchronized void SubThread(int i)
  41. {
  42. if(!bShouldSub)
  43. try {
  44. this.wait();
  45. }catch (InterruptedException e) {
  46. e.printStackTrace();
  47. }
  48. for(int j=0;j<10;j++){
  49. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":i=" + i +",j=" + j);
  50. }
  51. bShouldSub = false;
  52. this.notify(); }}}
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