【并发】面试题汇总

并发篇

1. 什么是线程和进程?

答：

• 进程： 进程就是一个程序的实例。每个进程都拥有独立的内存空间，进程之间内存不共享。进程间的切换开销比较大。
• 线程： 线程是进程中的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程。线程共享进程的内存空间。线程间的切换开销小。

2. 程序计数器为什么是私有的?

答：

• 程序计数器私有主要是为了线程切换后能恢复到正确的执行位置。

3. 虚拟机栈和本地方法栈为什么是私有的?

答：

• 为了保证线程中的局部变量不被别的线程访问到

4. 如何理解线程安全和不安全？

答：

• 线程安全： 不管有多少个线程同时访问，都能保证这份数据的正确性和一致性。
• 线程不安全： 多个线程同时访问时无法保证数据的一致性，正确性。

5. 线程的类型

答：

• IO 密集型：IO 密集型的线程主要进行输入输出操作，如读写文件、网络通信等，需要等待 IO 设备的响应，而不占用太多的 CPU 资源。
• CPU密集型：CPU 密集型的线程主要进行计算和逻辑处理，需要占用大量的 CPU 资源。

6. 如何创建线程？

答：

• 继承Thread类，重写run方法
• 实现Runnable 接口
• 实现 Callable 接口 （可以获得线程的返回结果）
• 使用线程池

7. 线程的生命周期和状态

答：

8. 什么是死锁，死锁产生的条件

答：

• 死锁： 线程 A 持有资源 2，线程 B 持有资源 1，他们同时都想申请对方的资源，又不释放自己资源，所以这两个线程就会互相等待而进入死锁状态。

产生死锁的四个必要条件：

• 资源互斥：该资源任意一个时刻只由一个线程占用。
• 请求与保持条件：线程在请求资源而阻塞时，不会释放已持有的资源。
• 不剥夺条件：线程持有的资源不会被其他线程抢夺。
• 循环等待条件：线程对资源的请求形成一个闭环。例如，线程 A 等待线程 B 持有的资源，线程 B 等待线程 C 持有的资源，以此类推，直到某个线程又开始等待线程 A 持有的资源。

9. 如何预防和避免线程死锁?

答：

破坏死锁的产生的必要条件即可：

• 破坏请求与保持条件：一次性申请所有的资源。
• 破坏不剥夺条件：占用部分资源的线程进一步申请其他资源时，如果申请不到，可以主动释放它占有的资源。
• 破坏循环等待条件：靠按序申请资源来预防。按某一顺序申请资源，释放资源则反序释放。破坏循环等待条件。

避免死锁就是在资源分配时，借助于算法（比如银行家算法）对资源分配进行计算评估，使其进入安全状态。

安全状态 指的是系统能够按照某种线程推进顺序（P1、P2、P3……Pn）来为每个线程分配所需资源，直到满足每个线程对资源的最大需求，使每个线程都可顺利完成。称 <P1、P2、P3…Pn> 序列为安全序列。

10. sleep() 方法和 wait() 方法对比

答：

共同点：两者都可以暂停当前线程的执行。

区别：

• sleep() 方法没有释放锁，而 wait() 方法释放了锁 。
• wait() 通常被用于线程间交互/通信，sleep()通常被用于暂停执行。
• wait() 方法被调用后，线程不会自动苏醒，需要别的线程调用同一个对象上的 notify()或者 notifyAll() 方法。sleep()方法执行完成后，线程会自动苏醒。或者也可以使用 wait(long timeout) 超时后线程会自动苏醒。
• sleep() 是 Thread 类的静态本地方法，wait() 则是 Object 类的本地方法。

11. 如何保证变量的可见性？

答：

• 在 Java 中，volatile 关键字可以保证变量的可见性。即每次使用它都到主存中进行读取。
• volatile 关键字能保证数据的可见性，但不能保证数据的原子性。synchronized 关键字两者都能保证。

12. 如何禁止指令重排序？

答：

指令重排序： 为了优化程序的执行效率，编译器和处理器可能会对指令做出重排序。

• 在 Java 中，volatile 关键字除了可以保证变量的可见性，还有一个重要的作用就是防止 JVM 的指令重排序。
• 如果我们将变量声明为 volatile ，在对这个变量进行读写操作的时候，会通过插入特定的 内存屏障 的方式来禁止指令重排序。

13. 什么是悲观锁？

答：

• 访问共享资源之前要先获取锁，如果获取锁成功则可以进行资源访问。如果获取失败，则进行阻塞等待锁的释放。
• synchronized