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Java面试时,面试官常问的问题(四)

38. 什么是死锁?

当线程 A 持有独占锁a,并尝试去获取独占锁 b 的同时,线程 B 持有独占锁 b,并尝试获取独占锁 a 的情况下,就会发生 AB 两个线程由于互相持有对方需要的锁,而发生的阻塞现象,我们称为死锁。

39. 怎么防止死锁?

· 尽量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock),设置超时时间,超时可以退出防止死锁。

· 尽量使用 Java. util. concurrent 并发类代替自己手写锁。

· 尽量降低锁的使用粒度,尽量不要几个功能用同一把锁。

· 尽量减少同步的代码块。


40. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么?

synchronized 锁升级原理:在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段,在第一次访问的时候 threadid 为空,jvm 让其持有偏向锁,并将 threadid 设置为其线程 id,再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致,如果一致则可以直接使用此对象,如果不一致,则升级偏向锁为轻量级锁,通过自旋循环一定次数来获取锁,执行一定次数之后,如果还没有正常获取到要使用的对象,此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁,此过程就构成了 synchronized 锁的升级。

锁的升级的目的:锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized 的实现方式,使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式,从而减低了锁带来的性能消耗。

41. sleep() 和 wait() 有什么区别?

· 类的不同:sleep() 来自 Thread,wait() 来自 Object。

· 释放锁:sleep() 不释放锁;wait() 释放锁。

· 用法不同:sleep() 时间到会自动恢复;wait() 可以使用 notify()/notifyAll()直接唤醒。

42. notify()和 notifyAll()有什么区别?

notifyAll()会唤醒所有的线程,notify()之后唤醒一个线程。notifyAll() 调用后,会将全部线程由等待池移到锁池,然后参与锁的竞争,竞争成功则继续执行,如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程,具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。

43. 线程的 run() 和 start() 有什么区别?

start() 方法用于启动线程,run() 方法用于执行线程的运行时代码。run() 可以重复调用,而 start() 只能调用一次。

44. 创建线程池有哪几种方式?

线程池创建有七种方式,最核心的是最后一种:

· newSingleThreadExecutor():它的特点在于工作线程数目被限制为 1,操作一个无界的工作队列,所以它保证了所有任务的都是被顺序执行,最多会有一个任务处于活动状态,并且不允许使用者改动线程池实例,因此可以避免其改变线程数目;

· newCachedThreadPool():它是一种用来处理大量短时间工作任务的线程池,具有几个鲜明特点:它会试图缓存线程并重用,当无缓存线程可用时,就会创建新的工作线程;如果线程闲置的时间超过 60 秒,则被终止并移出缓存;长时间闲置时,这种线程池,不会消耗什么资源。其内部使用 SynchronousQueue 作为工作队列;

· newFixedThreadPool(int nThreads):重用指定数目(nThreads)的线程,其背后使用的是无界的工作队列,任何时候最多有 nThreads 个工作线程是活动的。这意味着,如果任务数量超过了活动队列数目,将在工作队列中等待空闲线程出现;如果有工作线程退出,将会有新的工作线程被创建,以补足指定的数目 nThreads;

· newSingleThreadScheduledExecutor():创建单线程池,返回 ScheduledExecutorService,可以进行定时或周期性的工作调度;

· newScheduledThreadPool(int corePoolSize):和newSingleThreadScheduledExecutor()类似,创建的是个 ScheduledExecutorService,可以进行定时或周期性的工作调度,区别在于单一工作线程还是多个工作线程;

· newWorkStealingPool(int parallelism):这是一个经常被人忽略的线程池,Java 8 才加入这个创建方法,其内部会构建ForkJoinPool,利用Work-Stealing算法,并行地处理任务,不保证处理顺序;

· ThreadPoolExecutor():是最原始的线程池创建,上面1-3创建方式都是对ThreadPoolExecutor的封装。

45. 线程池都有哪些状态?

· RUNNING:这是最正常的状态,接受新的任务,处理等待队列中的任务。

· SHUTDOWN:不接受新的任务提交,但是会继续处理等待队列中的任务。

· STOP:不接受新的任务提交,不再处理等待队列中的任务,中断正在执行任务的线程。

· TIDYING:所有的任务都销毁了,workCount 为 0,线程池的状态在转换为 TIDYING 状态时,会执行钩子方法 terminated()。

· TERMINATED:terminated()方法结束后,线程池的状态就会变成这个。

46. 线程池中 submit() 和 execute() 方法有什么区别?

· execute():只能执行 Runnable 类型的任务。

· submit():可以执行 Runnable 和 Callable 类型的任务。

Callable 类型的任务可以获取执行的返回值,而 Runnable 执行无返回值。

47. 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全?

· 方法一:使用安全类,比如 Java. util. concurrent 下的类。

· 方法二:使用自动锁 synchronized。

· 方法三:使用手动锁 Lock。

手动锁 Java 示例代码如下:

Lock lock = new ReentrantLock();lock. lock();try { System. out. println("获得锁");} catch (Exception e) { // TODO: handle exception} finally { System. out. println("释放锁"); lock. unlock();}


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