安卓面试总结（4）——Java 多线程II

捡一晌贪欢

已于 2022-09-21 21:52:30 修改

阅读量444

点赞数

分类专栏：面试总结 Java & Kotlin 文章标签： java 面试 android

于 2022-09-20 23:01:38 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lfq88/article/details/126963610

版权

Java & Kotlin 同时被 2 个专栏收录

13 篇文章

订阅专栏

面试总结

10 篇文章

订阅专栏

安卓面试总结（3）——Java 多线程I

上一篇博客写到了多进程的一些东西，实际上都是我把我手写的内容一篇一篇写到博客上，为什么这么傻要做这种事情呢？因为问我希望我能在手机上方便地去阅读，每一篇博客的量都是一张 A4 纸的正反面，我觉得内容还是适中吧，不要说读者会看我的博文，更希望的是自己有机会可以去回顾。上次面试的时候光顾着看什么 IPC、消息机制、view 事件，被问到基础内容心里都蒙了一下，千里之行还是始于足下啊！

七、中断

中断：一个线程执行完毕后会自动结束，运行时发生异常也会提前结束

InterruptedException
- 通过调用一个线程的 interrupt() 来中断该线程，如果该线程处于阻塞、限期等待或者无限等待状态，那么就会抛出 InterruptedExceptedException，结束线程。
- 注意不能中断 I/O 阻塞和 synchronized 锁阻塞（不然就异常了，冲入锁呢？JDK实现）
interrupt()：线程方法，标志中断位（仅此而已，阻塞等待抛异常）
interrupted()：判断线程是否处于中断状态

如果线程的 run 方法执行一个无限循环，应该检查标志位来跳出循环
和 Executor 关系：
- Executor 的 shutdown 会等待线程全执行完再关闭，而 shutdownNow() 会调用所有线程的 interrupt() 方法
- 如果只想中断一个线程，可以用 submit 方法提交线程，使用返回的 Future<?> 来关闭，使用其 cancel 方法来中断线程。

八、互斥同步

synchronized 由 JVM 实现（内置锁）
- 同步一个代码块：只作用于同一个对象
- 同步一个方法：同上
- 同步一个类：作用于整个类，不同对象只需要同类，则同步代码生效
- 同步一个静态方法：同上
ReentrantLock（显示锁）由 JDK 实现

优点：
- 获取和释放的灵活性
- 轮训锁和定时锁
- 公平性
ReentrantLock 方法：
- lock()
- tryLock()
- tryLock(long timeout, TimeUnit)
- unlock()：注意在 finally 内释放锁
- newCondition()
比较
- 实现方式不同
- 性能，新 Java 对 synchronized 优化（如自选锁，性能大致相同）
- ReentrantLock 可中断锁，synchronized 不行
- ReentrantLock 可以是公平锁
- ReentrantLock 可以绑定多个条件
Condition 方法：
- await()
- await(long timeout, TimeUnit)
- singnal()
- singnalAll()
使用选择：优先使用 synchronized，JVM 支持不依赖 JDK，且不能被中断
volatile
- 保证此变量对所有线程可见，不能保证具有原子性（保存在内存）
- 禁止指令重排（详细内容请看 JVM）
- 读写性能几乎相同，写操作慢，需要加内存屏障

九、J.U.C-AQS 同步器

CountDownLatch
- 倒计时门栓：用来控制一个线程等待多个线程
- 维护了一个计数器 cnt，每次调用 countDown() 会让计算器减1，减到 0 的时候，那些因为调用 CountDownLatch 的 await() 方法而在等待的线程就会被唤醒。
CyclicBarrier

障栅：用来控制多个线程互相等待，只有但多个线程都到达时，这些线程才会继续执行，
可以 reset 循环使用
维护计数器，执行 await 会减 1，并进行等待，知道计数器为 0，所有等待线程执行

Semaphore
- 信号量：可以控制对互斥资源的访问线程数
- 创建时指定信号量数量，通过 acquire() 获取，获取数量有限，为得到要等待
- 需要在 finally 里面 release
其他
- Phaser：可变计数障栅
- Exchanger：交换器（互相交换）
- SynchronousQueue：同步队列，固定方向，size = 0

十、AysncTaask

创建异步线程更简单（必须在 UI 线程创建）
三个泛型（传入、传递、传出）
方法：
- execute(…变长)：执行
- onPreExecute()、onProgressUpdate（UI线程）、onPostExecute
- doInBackground(…)：后台执行
原理分析（源码很复杂）：
- 有状态控制
- 通过 Callable(mWorker)、Future、FutureTask(mFuture)，交给异步线程执行
- 通过 Handler 将数据传出

十一、内存模型三大特性

原子性
可见性
有序性

十二、线程安全

不可变（final）
互斥同步（锁）
非阻塞式同步
- 解决现存阻塞和唤醒带来的性能问题
- 锁的分类
  - 悲观锁：总是认为只要不去做正确的同步，就会出现问题
  - 乐观锁：先进行操作，如果没有其他线程争用共享数据，那就成功了，否则采取补偿措施（不断地重试，直到成功为止）
- CAS：比较并交换（compare-and-swap）
  - 硬件支持两个步骤具有原子性
  - CAS 指令有三个操作数：内存地址 V、就旧预期值 A 和新值 B，只有到 V 的值等于 A，才将 V 的值更新为 B
- 原子类操作
  - AtomocInteger 的方法调用了 Unsafe 类的 CAS 操作：xx.incrementAndGet()
  - LongAdder、LongAccumulator 只有当所有工作完成后再累加操作，减少重试次数
  - 原子类更新
```
do {
    oldValue = largest.get();
    newValue = Math(oldValue, observed);
}while(!largest.compareAndGet(oldVaule, newValue));
```