- 相關(guān)推薦
Java線程面試題
引導語：線程并不是新的概念，是許多操作系統(tǒng)，以下是小編整理的Java線程面試題，歡迎參考閱讀!
1) 什么是線程？
線程是操作系統(tǒng)能夠進行運算調(diào)度的最小單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位。程序員可以通過它進行多處理器編程，你可以使用多線程對運算密集型任務(wù)提速。比如，如果一個線程完成一個任務(wù)要100毫秒，那么用十個線程完成改任務(wù)只需10毫秒。Java在語言層面對多線程提供了卓越的支持，它也是一個很好的賣點。欲了解更多詳細信息請點擊這里。
2) 線程和進程有什么區(qū)別？
線程是進程的子集，一個進程可以有很多線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。不同的進程使用不同的內(nèi)存空間，而所有的線程共享一片相同的內(nèi)存空間。別把它和棧內(nèi)存搞混，每個線程都擁有單獨的棧內(nèi)存用來存儲本地數(shù)據(jù)。更多詳細信息請點擊這里。
3) 如何在Java中實現(xiàn)線程？
在語言層面有兩種方式。java.lang.Thread 類的實例就是一個線程但是它需要調(diào)用java.lang.Runnable接口來執(zhí)行，由于線程類本身就是調(diào)用的Runnable接口所以你可以繼承java.lang.Thread 類或者直接調(diào)用Runnable接口來重寫run()方法實現(xiàn)線程。更多詳細信息請點擊這里.
4) 用Runnable還是Thread？
這個問題是上題的后續(xù)，大家都知道我們可以通過繼承Thread類或者調(diào)用Runnable接口來實現(xiàn)線程，問題是，那個方法更好呢？什么情況下使用它？這個問題很容易回答，如果你知道Java不支持類的多重繼承，但允許你調(diào)用多個接口。所以如果你要繼承其他類，當然是調(diào)用Runnable接口好了。更多詳細信息請點擊這里。
6) Thread 類中的start() 和 run() 方法有什么區(qū)別？
這個問題經(jīng)常被問到，但還是能從此區(qū)分出面試者對Java線程模型的理解程度。start()方法被用來啟動新創(chuàng)建的線程，而且start()內(nèi)部調(diào)用了run()方法，這和直接調(diào)用run()方法的效果不一樣。當你調(diào)用run()方法的時候，只會是在原來的線程中調(diào)用，沒有新的線程啟動，start()方法才會啟動新線程。更多討論請點擊這里
7) Java中Runnable和Callable有什么不同？
Runnable和Callable都代表那些要在不同的線程中執(zhí)行的任務(wù)。Runnable從JDK1.0開始就有了，Callable是在JDK1.5增加的。它們的主要區(qū)別是Callable的 call() 方法可以返回值和拋出異常，而Runnable的run()方法沒有這些功能。Callable可以返回裝載有計算結(jié)果的Future對象。我的博客有更詳細的說明。
8) Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同？
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用來讓一組線程等待其它線程。與 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用。點此查看更多信息和示例代碼。
9) Java內(nèi)存模型是什么？
Java內(nèi)存模型規(guī)定和指引Java程序在不同的內(nèi)存架構(gòu)、CPU和操作系統(tǒng)間有確定性地行為。它在多線程的情況下尤其重要。Java內(nèi)存模型對一個線程所做的變動能被其它線程可見提供了保證，它們之間是先行發(fā)生的關(guān)系。這個關(guān)系定義了一些規(guī)則讓程序員在并發(fā)編程時思路更清晰。比如，先行發(fā)生的關(guān)系確保了：
線程內(nèi)的代碼能夠按先后順序執(zhí)行，這被稱為程序次序規(guī)則。
對于同一個鎖，一個解鎖操作一定要發(fā)生在時間上后發(fā)生的另一個鎖定操作之前，也叫做管程鎖定規(guī)則。
前一個對volatile的寫操作在后一個volatile的讀操作之前，也叫volatile變量規(guī)則。
一個線程內(nèi)的任何操作必需在這個線程的start()調(diào)用之后，也叫作線程啟動規(guī)則。
一個線程的所有操作都會在線程終止之前，線程終止規(guī)則。
一個對象的終結(jié)操作必需在這個對象構(gòu)造完成之后，也叫對象終結(jié)規(guī)則。
可傳遞性
我強烈建議大家閱讀《Java并發(fā)編程實踐》第十六章來加深對Java內(nèi)存模型的理解。
10) Java中的volatile 變量是什么？
volatile是一個特殊的修飾符，只有成員變量才能使用它。在Java并發(fā)程序缺少同步類的情況下，多線程對成員變量的操作對其它線程是透明的。volatile變量可以保證下一個讀取操作會在前一個寫操作之后發(fā)生，就是上一題的volatile變量規(guī)則。點擊這里查看更多volatile的相關(guān)內(nèi)容。
11) 什么是線程安全？Vector是一個線程安全類嗎？
如果你的代碼所在的進程中有多個線程在同時運行，而這些線程可能會同時運行這段代碼。如果每次運行結(jié)果和單線程運行的結(jié)果是一樣的，而且其他的變量的值也和預期的是一樣的，就是線程安全的。一個線程安全的計數(shù)器類的同一個實例對象在被多個線程使用的情況下也不會出現(xiàn)計算失誤。很顯然你可以將集合類分成兩組，線程安全和非線程安全的。Vector 是用同步方法來實現(xiàn)線程安全的, 而和它相似的ArrayList不是線程安全的。
12) Java中什么是競態(tài)條件？ 舉個例子說明。
競態(tài)條件會導致程序在并發(fā)情況下出現(xiàn)一些bugs。多線程對一些資源的競爭的時候就會產(chǎn)生競態(tài)條件，如果首先要執(zhí)行的程序競爭失敗排到后面執(zhí)行了，那么整個程序就會出現(xiàn)一些不確定的bugs。這種bugs很難發(fā)現(xiàn)而且會重復出現(xiàn)，因為線程間的隨機競爭。一個例子就是無序處理，詳見答案。
13) Java中如何停止一個線程？
Java提供了很豐富的API但沒有為停止線程提供API。JDK 1.0本來有一些像stop(), suspend() 和 resume()的控制方法但是由于潛在的死鎖威脅因此在后續(xù)的JDK版本中他們被棄用了，之后Java API的設(shè)計者就沒有提供一個兼容且線程安全的方法來停止一個線程。當run() 或者 call() 方法執(zhí)行完的時候線程會自動結(jié)束,如果要手動結(jié)束一個線程，你可以用volatile 布爾變量來退出run()方法的循環(huán)或者是取消任務(wù)來中斷線程。點擊這里查看示例代碼。
14) 一個線程運行時發(fā)生異常會怎樣？
這是我在一次面試中遇到的一個很刁鉆的Java面試題，簡單的說，如果異常沒有被捕獲該線程將會停止執(zhí)行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于處理未捕獲異常造成線程突然中斷情況的一個內(nèi)嵌接口。當一個未捕獲異常將造成線程中斷的時候JVM會使用 Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程的UncaughtExceptionHandler并將線程和異常作為參數(shù)傳遞給handler的uncaughtException()方法進行處理。
15） 如何在兩個線程間共享數(shù)據(jù)？
你可以通過共享對象來實現(xiàn)這個目的，或者是使用像阻塞隊列這樣并發(fā)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這篇教程《Java線程間通信》(涉及到在兩個線程間共享對象)用wait和notify方法實現(xiàn)了生產(chǎn)者消費者模型。
16) Java中notify 和 notifyAll有什么區(qū)別？
這又是一個刁鉆的問題，因為多線程可以等待單監(jiān)控鎖，Java API的設(shè)計人員提供了一些方法當?shù)却龡l件改變的時候通知它們，但是這些方法沒有完全實現(xiàn)。notify()方法不能喚醒某個具體的線程，所以只有一個線程在等待的時候它才有用武之地。而notifyAll()喚醒所有線程并允許他們爭奪鎖確保了至少有一個線程能繼續(xù)運行。我的博客有更詳細的資料和示例代碼。
17) 為什么wait, notify 和 notifyAll這些方法不在thread類里面？
這是個設(shè)計相關(guān)的問題，它考察的是面試者對現(xiàn)有系統(tǒng)和一些普遍存在但看起來不合理的事物的看法。回答這些問題的時候，你要說明為什么把這些方法放在Object類里是有意義的，還有不把它放在Thread類里的原因。一個很明顯的原因是JAVA提供的鎖是對象級的而不是線程級的，每個對象都有鎖，通過線程獲得。如果線程需要等待某些鎖那么調(diào)用對象中的wait()方法就有意義了。如果wait()方法定義在Thread類中，線程正在等待的是哪個鎖就不明顯了。簡單的說，由于wait，notify和notifyAll都是鎖級別的操作，所以把他們定義在Object類中因為鎖屬于對象。你也可以查看這篇文章了解更多。
18) 什么是ThreadLocal變量？
ThreadLocal是Java里一種特殊的變量。每個線程都有一個ThreadLocal就是每個線程都擁有了自己獨立的一個變量，競爭條件被徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價高昂的對象獲取線程安全的好方法，比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的，因為那個類創(chuàng)建代價高昂且每次調(diào)用都需要創(chuàng)建不同的實例所以不值得在局部范圍使用它，如果為每個線程提供一個自己獨有的`變量拷貝，將大大提高效率。首先，通過復用減少了代價高昂的對象的創(chuàng)建個數(shù)。其次，你在沒有使用高代價的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全。線程局部變量的另一個不錯的例子是ThreadLocalRandom類，它在多線程環(huán)境中減少了創(chuàng)建代價高昂的Random對象的個數(shù)。查看答案了解更多。
19) 什么是FutureTask？
在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個可以取消的異步運算。它有啟動和取消運算、查詢運算是否完成和取回運算結(jié)果等方法。只有當運算完成的時候結(jié)果才能取回，如果運算尚未完成get方法將會阻塞。一個FutureTask對象可以對調(diào)用了Callable和Runnable的對象進行包裝，由于FutureTask也是調(diào)用了Runnable接口所以它可以提交給Executor來執(zhí)行。
20) Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的區(qū)別？
interrupted() 和 isInterrupted()的主要區(qū)別是前者會將中斷狀態(tài)清除而后者不會。Java多線程的中斷機制是用內(nèi)部標識來實現(xiàn)的，調(diào)用Thread.interrupt()來中斷一個線程就會設(shè)置中斷標識為true。當中斷線程調(diào)用靜態(tài)方法Thread.interrupted()來檢查中斷狀態(tài)時，中斷狀態(tài)會被清零。而非靜態(tài)方法isInterrupted()用來查詢其它線程的中斷狀態(tài)且不會改變中斷狀態(tài)標識。簡單的說就是任何拋出InterruptedException異常的方法都會將中斷狀態(tài)清零。無論如何，一個線程的中斷狀態(tài)有有可能被其它線程調(diào)用中斷來改變。
21) 為什么wait和notify方法要在同步塊中調(diào)用？
主要是因為Java API強制要求這樣做，如果你不這么做，你的代碼會拋出IllegalMonitorStateException異常。還有一個原因是為了避免wait和notify之間產(chǎn)生競態(tài)條件。
22) 為什么你應(yīng)該在循環(huán)中檢查等待條件?
處于等待狀態(tài)的線程可能會收到錯誤警報和偽喚醒，如果不在循環(huán)中檢查等待條件，程序就會在沒有滿足結(jié)束條件的情況下退出。因此，當一個等待線程醒來時，不能認為它原來的等待狀態(tài)仍然是有效的，在notify()方法調(diào)用之后和等待線程醒來之前這段時間它可能會改變。這就是在循環(huán)中使用wait()方法效果更好的原因，你可以在Eclipse中創(chuàng)建模板調(diào)用wait和notify試一試。如果你想了解更多關(guān)于這個問題的內(nèi)容，我推薦你閱讀《Effective Java》這本書中的線程和同步章節(jié)。
23) Java中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別？
同步集合與并發(fā)集合都為多線程和并發(fā)提供了合適的線程安全的集合，不過并發(fā)集合的可擴展性更高。在Java1.5之前程序員們只有同步集合來用且在多線程并發(fā)的時候會導致爭用，阻礙了系統(tǒng)的擴展性。Java5介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap，不僅提供線程安全還用鎖分離和內(nèi)部分區(qū)等現(xiàn)代技術(shù)提高了可擴展性。更多內(nèi)容詳見答案。
24）Java中堆和棧有什么不同？
為什么把這個問題歸類在多線程和并發(fā)面試題里？因為棧是一塊和線程緊密相關(guān)的內(nèi)存區(qū)域。每個線程都有自己的棧內(nèi)存，用于存儲本地變量，方法參數(shù)和棧調(diào)用，一個線程中存儲的變量對其它線程是不可見的。而堆是所有線程共享的一片公用內(nèi)存區(qū)域。對象都在堆里創(chuàng)建，為了提升效率線程會從堆中弄一個緩存到自己的棧，如果多個線程使用該變量就可能引發(fā)問題，這時volatile 變量就可以發(fā)揮作用了，它要求線程從主存中讀取變量的值。
更多內(nèi)容詳見答案。
25） 什么是線程池？ 為什么要使用它？
創(chuàng)建線程要花費昂貴的資源和時間，如果任務(wù)來了才創(chuàng)建線程那么響應(yīng)時間會變長，而且一個進程能創(chuàng)建的線程數(shù)有限。為了避免這些問題，在程序啟動的時候就創(chuàng)建若干線程來響應(yīng)處理，它們被稱為線程池，里面的線程叫工作線程。從JDK1.5開始，Java API提供了Executor框架讓你可以創(chuàng)建不同的線程池。比如單線程池，每次處理一個任務(wù)；數(shù)目固定的線程池或者是緩存線程池（一個適合很多生存期短的任務(wù)的程序的可擴展線程池）。更多內(nèi)容詳見這篇文章。
26） 如何寫代碼來解決生產(chǎn)者消費者問題？
在現(xiàn)實中你解決的許多線程問題都屬于生產(chǎn)者消費者模型，就是一個線程生產(chǎn)任務(wù)供其它線程進行消費，你必須知道怎么進行線程間通信來解決這個問題。比較低級的辦法是用wait和notify來解決這個問題，比較贊的辦法是用Semaphore 或者 BlockingQueue來實現(xiàn)生產(chǎn)者消費者模型，這篇教程有實現(xiàn)它。
27） 如何避免死鎖？
Java多線程中的死鎖
死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。這是一個嚴重的問題，因為死鎖會讓你的程序掛起無法完成任務(wù)，死鎖的發(fā)生必須滿足以下四個條件：
互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。
請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。
不剝奪條件：進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。
循環(huán)等待條件：若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。
避免死鎖最簡單的方法就是阻止循環(huán)等待條件，將系統(tǒng)中所有的資源設(shè)置標志位、排序，規(guī)定所有的進程申請資源必須以一定的順序（升序或降序）做操作來避免死鎖。這篇教程有代碼示例和避免死鎖的討論細節(jié)。
28) Java中活鎖和死鎖有什么區(qū)別？
這是上題的擴展，活鎖和死鎖類似，不同之處在于處于活鎖的線程或進程的狀態(tài)是不斷改變的，活鎖可以認為是一種特殊的饑餓。一個現(xiàn)實的活鎖例子是兩個人在狹小的走廊碰到，兩個人都試著避讓對方好讓彼此通過，但是因為避讓的方向都一樣導致最后誰都不能通過走廊。簡單的說就是，活鎖和死鎖的主要區(qū)別是前者進程的狀態(tài)可以改變但是卻不能繼續(xù)執(zhí)行。
29） 怎么檢測一個線程是否擁有鎖？
我一直不知道我們竟然可以檢測一個線程是否擁有鎖，直到我參加了一次電話面試。在java.lang.Thread中有一個方法叫holdsLock()，它返回true如果當且僅當當前線程擁有某個具體對象的鎖。你可以查看這篇文章了解更多。
30) 你如何在Java中獲取線程堆棧？
對于不同的操作系統(tǒng)，有多種方法來獲得Java進程的線程堆棧。當你獲取線程堆棧時，JVM會把所有線程的狀態(tài)存到日志文件或者輸出到控制臺。在Windows你可以使用Ctrl + Break組合鍵來獲取線程堆棧，Linux下用kill -3命令。你也可以用jstack這個工具來獲取，它對線程id進行操作，你可以用jps這個工具找到id。
31) JVM中哪個參數(shù)是用來控制線程的棧堆棧小的
這個問題很簡單， -Xss參數(shù)用來控制線程的堆棧大小。你可以查看JVM配置列表來了解這個參數(shù)的更多信息。
32） Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同？
Java在過去很長一段時間只能通過synchronized關(guān)鍵字來實現(xiàn)互斥，它有一些缺點。比如你不能擴展鎖之外的方法或者塊邊界，嘗試獲取鎖時不能中途取消等。Java 5 通過Lock接口提供了更復雜的控制來解決這些問題。 ReentrantLock 類實現(xiàn)了 Lock，它擁有與 synchronized 相同的并發(fā)性和內(nèi)存語義且它還具有可擴展性。你可以查看這篇文章了解更多
33） 有三個線程T1，T2，T3，怎么確保它們按順序執(zhí)行？
在多線程中有多種方法讓線程按特定順序執(zhí)行，你可以用線程類的join()方法在一個線程中啟動另一個線程，另外一個線程完成該線程繼續(xù)執(zhí)行。為了確保三個線程的順序你應(yīng)該先啟動最后一個(T3調(diào)用T2，T2調(diào)用T1)，這樣T1就會先完成而T3最后完成。你可以查看這篇文章了解更多。
34) Thread類中的yield方法有什么作用？
Yield方法可以暫停當前正在執(zhí)行的線程對象，讓其它有相同優(yōu)先級的線程執(zhí)行。它是一個靜態(tài)方法而且只保證當前線程放棄CPU占用而不能保證使其它線程一定能占用CPU，執(zhí)行yield()的線程有可能在進入到暫停狀態(tài)后馬上又被執(zhí)行。點擊這里查看更多yield方法的相關(guān)內(nèi)容。
35） Java中ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么？
ConcurrentHashMap把實際map劃分成若干部分來實現(xiàn)它的可擴展性和線程安全。這種劃分是使用并發(fā)度獲得的，它是ConcurrentHashMap類構(gòu)造函數(shù)的一個可選參數(shù)，默認值為16，這樣在多線程情況下就能避免爭用。欲了解更多并發(fā)度和內(nèi)部大小調(diào)整請閱讀我的文章How ConcurrentHashMap works in Java。
36） Java中Semaphore是什么？
Java中的Semaphore是一種新的同步類，它是一個計數(shù)信號。從概念上講，從概念上講，信號量維護了一個許可集合。如有必要，在許可可用前會阻塞每一個 acquire()，然后再獲取該許可。每個 release()添加一個許可，從而可能釋放一個正在阻塞的獲取者。但是，不使用實際的許可對象，Semaphore只對可用許可的號碼進行計數(shù)，并采取相應(yīng)的行動。信號量常常用于多線程的代碼中，比如數(shù)據(jù)庫連接池。更多詳細信息請點擊這里。
37）如果你提交任務(wù)時，線程池隊列已滿。會時發(fā)會生什么？
這個問題問得很狡猾，許多程序員會認為該任務(wù)會阻塞直到線程池隊列有空位。事實上如果一個任務(wù)不能被調(diào)度執(zhí)行那么ThreadPoolExecutor’s submit()方法將會拋出一個RejectedExecutionException異常。
38) Java線程池中submit() 和 execute()方法有什么區(qū)別？
兩個方法都可以向線程池提交任務(wù)，execute()方法的返回類型是void，它定義在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有計算結(jié)果的Future對象，它定義在ExecutorService接口中，它擴展了Executor接口，其它線程池類像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法。更多詳細信息請點擊這里。
39) 什么是阻塞式方法？
阻塞式方法是指程序會一直等待該方法完成期間不做其他事情，ServerSocket的accept()方法就是一直等待客戶端連接。這里的阻塞是指調(diào)用結(jié)果返回之前，當前線程會被掛起，直到得到結(jié)果之后才會返回。此外，還有異步和非阻塞式方法在任務(wù)完成前就返回。更多詳細信息請點擊這里。
40) Swing是線程安全的嗎？ 為什么？
你可以很肯定的給出回答，Swing不是線程安全的，但是你應(yīng)該解釋這么回答的原因即便面試官沒有問你為什么。當我們說swing不是線程安全的常常提到它的組件，這些組件不能在多線程中進行修改，所有對GUI組件的更新都要在AWT線程中完成，而Swing提供了同步和異步兩種回調(diào)方法來進行更新。點擊這里查看更多swing和線程安全的相關(guān)內(nèi)容。
【Java線程面試題】相關(guān)文章：
java面試題及答案06-10
高級Java面試題匯總02-23
java基礎(chǔ)面試題及答案06-10
多線程人生的雜文隨筆07-04
java集合總結(jié)04-07
java實習報告12-15
java簡歷模板03-24