多线程经典面试题60问。
历史文章:
SpringCloud&SpringBoot经典面试题(附加答案)
1.什么是活锁、饥饿、无锁、死锁?
死锁、活锁、饥饿是关于多线程是否活跃出现的运行阻塞障碍问题,如果线程出现 了这三种情况,即线程不再活跃,不能再正常地执行下去了。
死锁
死锁是多线程中最差的一种情况,多个线程相互占用对方的资源的锁,而又相互等 对方释放锁,此时若无外力干预,这些线程则一直处理阻塞的假死状态,形成死锁。 举个例子,A 同学抢了 B 同学的钢笔,B 同学抢了 A 同学的书,两个人都相互占 用对方的东西,都在让对方先还给自己自己再还,这样一直争执下去等待对方还而 又得不到解决,老师知道此事后就让他们相互还给对方,这样在外力的干预下他们 才解决,当然这只是个例子没有老师他们也能很好解决,计算机不像人如果发现这 种情况没有外力干预还是会一直阻塞下去的。
活锁
活锁这个概念大家应该很少有人听说或理解它的概念,而在多线程中这确实存在。 活锁恰恰与死锁相反,死锁是大家都拿不到资源都占用着对方的资源,而活锁是拿 到资源却又相互释放不执行。当多线程中出现了相互谦让,都主动将资源释放给别 的线程使用,这样这个资源在多个线程之间跳动而又得不到执行,这就是活锁。
饥饿
我们知道多线程执行中有线程优先级这个东西,优先级高的线程能够插队并优先执 行,这样如果优先级高的线程一直抢占优先级低线程的资源,导致低优先级线程无 法得到执行,这就是饥饿。当然还有一种饥饿的情况,一个线程一直占着一个资源 不放而导致其他线程得不到执行,与死锁不同的是饥饿在以后一段时间内还是能够 得到执行的,如那个占用资源的线程结束了并释放了资源。
无锁
无锁,即没有对资源进行锁定,即所有的线程都能访问并修改同一个资源,但同时 只有一个线程能修改成功。无锁典型的特点就是一个修改操作在一个循环内进行, 线程会不断的尝试修改共享资源,如果没有冲突就修改成功并退出否则就会继续下 一次循环尝试。所以,如果有多个线程修改同一个值必定会有一个线程能修改成功, 而其他修改失败的线程会不断重试直到修改成功。之前的文章我介绍过 JDK 的 CAS 原理及应用即是无锁的实现。 可以看出,无锁是一种非常良好的设计,它不会出现线程出现的跳跃性问题,锁使 用不当肯定会出现系统性能问题,虽然无锁无法全面代替有锁,但无锁在某些场合 下是非常高效的。
2.线程和进程的区别是什么?
进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地 址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一 个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的 地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。
3.Java 实现线程有哪几种方式?
1)继承 Thread 类实现多线程
2)实现 Runnable 接口方式实现多线程
3)使用 ExecutorService、Callable、Future 实现有返回结果的多线程
4)通过线程池创建线程
4.启动线程方法 start()和 run()有什么区别?
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。
5.怎么终止一个线程?如何优雅地终止线程?
stop 终止,不推荐。
6.一个线程的生命周期有哪几种状态?它们之间如何流转的?
NEW:毫无疑问表示的是刚创建的线程,还没有开始启动。
RUNNABLE: 表示线程已经触发 start()方式调用,线程正式启动,线程处于运行中 状态。
BLOCKED:表示线程阻塞,等待获取锁,如碰到 synchronized、lock 等关键字等占用临界区的情况,一旦获取到锁就进行 RUNNABLE 状态继续运行。
WAITING:表示线程处于无限制等待状态,等待一个特殊的事件来重新唤醒,如 通过wait()方法进行等待的线程等待一个 notify()或者 notifyAll()方法,通过 join()方 法进行等待的线程等待目标线程运行结束而唤醒,一旦通过相关事件唤醒线程,线 程就进入了 RUNNABLE 状态继续运行。
TIMED_WAITING:表示线程进入了一个有时限的等待,如 sleep(3000),等待 3 秒 后线程重新进行 RUNNABLE 状态继续运行。
TERMINATED:表示线程执行完毕后,进行终止状态。需要注意的是,一旦线程通过start 方法启动后就再也不能回到初始 NEW 状态,线程终止后也不能再回到 RUNNABLE 状态 。
7.线程中的 wait()和 sleep()方法有什么区别?
这个问题常问,sleep 方法和 wait 方法都可以用来放弃 CPU 一定的时间,不同点在于如果线程持有某个对象的监视器,sleep 方法不会放弃这个对象的监视器,wait 方法会放弃这个对象的监视器。
8.多线程同步有哪几种方法?
Synchronized 关键字,Lock 锁实现,分布式锁等。
9.多线程有什么用?
1)发挥多核CPU的优势
随着工业