Java多線程和并發基礎面試問答，看過後你不會後悔

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第一：Java多線程面試問題

1：程序和線程之間有什麼不同?

一個程序是一個獨立(self

contained)的運作環境，它可以被看作一個程式或者一個應用。而線程是在程序中執行的一個任務。Java運作環境是一個包含了不同的類和程式的單一程序。線程可以被稱為輕量級程序。線程需要較少的資源來建立和駐留在程序中，并且可以共享程序中的資源。

2：多線程程式設計的好處是什麼?

在多線程程式中，多個線程被并發的執行以提高程式的效率，CPU不會因為某個線程需要等待資源而進入空閑狀态。多個線程共享堆記憶體(heap

memory)，是以建立多個線程去執行一些任務會比建立多個程序更好。舉個例子，Servlets比CGI更好，是因為Servlets支援多線程而CGI不支援。

3：使用者線程和守護線程有什麼差別?

當我們在Java程式中建立一個線程，它就被稱為使用者線程。一個守護線程是在背景執行并且不會阻止JVM終止的線程。當沒有使用者線程在運作的時候，JVM關閉程式并且退出。一個守護線程建立的子線程依然是守護線程。

4：我們如何建立一個線程?

有兩種建立線程的方法：一是實作Runnable接口，然後将它傳遞給Thread的構造函數，建立一個Thread對象;二是直接繼承Thread類。

5：有哪些不同的線程生命周期?

當我們在Java程式中建立一個線程時，它的狀态是New。當我們調用線程的start()方法時，狀态被改變為Runnable。線程排程器會為Runnable線程池中的線程配置設定CPU時間并且講它們的狀态改變為Running。其他的線程狀态還有Waiting，Blocked和Dead。

6：可以直接調用Thread類的run()方法麼?

當然可以，但是如果我們調用了Thread的run()方法，它的行為就會和普通的方法一樣，為了在新的線程中執行我們的代碼，必須使用Thread.start()方法。

7：如何讓正在運作的線程暫停一段時間?

我們可以使用Thread類的Sleep()方法讓線程暫停一段時間。需要注意的是，這并不會讓線程終止，一旦從休眠中喚醒線程，線程的狀态将會被改變為Runnable，并且根據線程排程，它将得到執行。

8：你對線程優先級的了解是什麼?

每一個線程都是有優先級的，一般來說，高優先級的線程在運作時會具有優先權，但這依賴于線程排程的實作，這個實作是和作業系統相關的(OS

dependent)。我們可以定義線程的優先級，但是這并不能保證高優先級的線程會在低優先級的線程前執行。線程優先級是一個int變量(從1-10)，1代表最低優先級，10代表最高優先級。

9：什麼是線程排程器和時間分片?

線程排程器是一個作業系統服務，它負責為Runnable狀态的線程配置設定CPU時間。一旦我們建立一個線程并啟動它，它的執行便依賴于線程排程器的實作。時間分片是指将可用的CPU時間配置設定給可用的Runnable線程的過程。配置設定CPU時間可以基于線程優先級或者線程等待的時間。線程排程并不受到Java虛拟機控制，是以由應用程式來控制它是更好的選擇(也就是說不要讓你的程式依賴于線程的優先級)。

10：在多線程中，什麼是上下文切換?

上下文切換是存儲和恢複CPU狀态的過程，它使得線程執行能夠從中斷點恢複執行。上下文切換是多任務作業系統和多線程環境的基本特征。

11：為什麼Thread類的sleep()和yield()方法是靜态的?

Thread類的sleep()和yield()方法将在目前正在執行的線程上運作。是以在其他處于等待狀态的線程上調用這些方法是沒有意義的。這就是為什麼這些方法是靜态的。它們可以在目前正在執行的線程中工作，并避免程式員錯誤的認為可以在其他非運作線程調用這些方法。

12：如何確定線程安全?

在Java中可以有很多方法來保證線程安全——同步，使用原子類(atomic concurrent classes)，實作并發鎖，使用volatile關鍵字，使用不變類和線程安全類。線上程安全教程中，你可以學到更多。

13：如何建立守護線程?

使用Thread類的setDaemon(true)方法可以将線程設定為守護線程，需要注意的是，需要在調用start()方法前調用這個方法，否則會抛出IllegalThreadStateException異常。

14：什麼是ThreadLocal?

ThreadLocal用于建立線程的本地變量，我們知道一個對象的所有線程會共享它的全局變量，是以這些變量不是線程安全的，我們可以使用同步技術。但是當我們不想使用同步的時候，我們可以選擇ThreadLocal變量。每個線程都會擁有他們自己的Thread變量，它們可以使用get()set()方法去擷取他們的預設值或者線上程内部改變他們的值。ThreadLocal執行個體通常是希望它們同線程狀态關聯起來是private

static屬性。

第二：Java并發面試問題

1：什麼是Executors架構?

Executor架構同java.util.concurrent.Executor 接口在Java

5中被引入。Executor架構是一個根據一組執行政策調用，排程，執行和控制的異步任務的架構。無限制的建立線程會引起應用程式記憶體溢出。是以建立一個線程池是個更好的的解決方案，因為可以限制線程的數量并且可以回收再利用這些線程。利用Executors架構可以非常友善的建立一個線程池。

2：什麼是Callable和Future?

Java 5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable

接口，它和Runnable接口很相似，但它可以傳回一個對象或者抛出一個異常。:Callable接口使用泛型去定義它的傳回類型。Executors類提供了一些有用的方法去線上程池中執行Callable内的任務。由于Callable任務是并行的，我們必須等待它傳回的結果。java.util.concurrent.Future對象為我們解決了這個問題。線上程池送出Callable任務後傳回了一個Future對象，使用它我們可以知道Callable任務的狀态和得到Callable傳回的執行結果。Future提供了get()方法讓我們可以等待Callable結束并擷取它的執行結果。

3： 什麼是FutureTask?

FutureTask是Future的一個基礎實作，我們可以将它同Executors使用處理異步任務。通常我們不需要使用FutureTask類，單當我們打算重寫Future接口的一些方法并保持原來基礎的實作是，它就變得非常有用。我們可以僅僅繼承于它并重寫我們需要的方法。

4：什麼是并發容器的實作?

Java集合類都是快速失敗的，這就意味着當集合被改變且一個線程在使用疊代器周遊集合的時候，疊代器的next()方法将抛出ConcurrentModificationException異常。并發容器支援并發的周遊和并發的更新。主要的類有ConcurrentHashMap,

CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet。

5：Executors類是什麼?

Executors為Executor，ExecutorService，ScheduledExecutorService，ThreadFactory和Callable類提供了一些工具方法。Executors可以用于友善的建立線程池。

本文作者：George

來源：51CTO