java多线程面试题
java多线程面试题
java中守护线程和本地线程的区别?
java守护线程(Daemon)也称作精灵线程,本地线程也叫做用户线程(user)
,任何线程都可以被设置为守护线程,反之全为用户线程,
1 | Thread.setDeamon(true);//设置为精灵西线程 |
必须在Thread.start()之前调用,否则运行会抛出异常,二者唯一的区别是,判断jvm何时离开,Daemon为其他线程服务,当全部的用户线程全部撤离,那么Daemon没有可以服务的线程,jvm就可以撤离。
比如Jvm中的垃圾回收线程是一个守护线程,当所有的线程已经撤销,不在生成垃圾,那么守护线程没事情可干,当你垃圾回收线程是java虚拟机上仅存的线程时候,java虚拟机会自动离开。
线程与进程的区别
进程是操作系统分配资源的最小单元,线程是操作系统调度的最小单元。
一个程序至少有一个进程,一个进程至少一个线程。
什么是多线程的上下文切换
多线程会共同使用一组计算机的CPU,而线程数大于给程序分配的CPU数量,为了让各个线程都有执行的机会,就需要轮转使用cpu,不同的线程切换使用cpu发生的切换数据等就是上下文切换。
死锁和活锁的区别,死锁和饥饿的区别
死锁:指两个或两个以上的进程在执行过程中争抢资源造成的一种互相等待的情况,若无外力作用,他们将会无法推进下去。
产生死锁的必要条件:
- 互斥条件:所谓互斥,进程在某一时间内独占资源。
- 请求和保持条件: 一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
- 不剥夺条件:进程已获得资源,在未使用完之前,不能强行剥夺。
- 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相连的循环等待资源关系。
活锁: 任务或者执行者没有被阻塞,由于某些条件没有满足,导致一种重复尝试,失败,尝试,失败。
活锁和死锁的区别在于:处于活锁的实体是在不断改变状态,所谓活,而处于死锁的实体表现为等待;活锁有可能自行解开,死锁不能。
饥饿: 一个或者多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源,导致一直无法执行的状态。
java导致饥饿的原因:
- 高优先级吞噬所有的低优先级线程CPU时间。
- 线程被永久堵塞在一个等待进入同步块的状态,因为其它的线程总是能在他之前持续地对该同步块进行访问。
- 线程在等待一个本身也处于永久等待完成的对象(比如调用这个对象的wait方法),因为其它线程总是被持续的获得唤醒。
java中线程调度的算法是什么:
采用时间片轮转的方式,可以设置线程的优先级,会映射到下层的系统上面的优先级,如非特别需要,尽量不要使用。可能会造成线程饥饿。
什么是线程组,为什么在java不推荐使用
ThreadGroup类,可以把线程归属到某一个线程组中,线程组可以有线程对象也可以有线程组,组中还可以有线程,这样的组织结构有点类似于树的形式。
为什么不推荐?
- 线程组ThreadGroup现象中比较常用的方法stop,resume,suspend等方法,由于这几个方法会导致线程安全问题,故而被官方废弃掉了,所以线程本身的应用价值就大打折扣了。
- 其不是线程安全,这在使用的过程中获取的信息不是全部及时有效的,这样就降低了其统计价值。
什么是 Executors 框架?
Executor 框架是一个根据一组执行策略调用,调度,执行和控制的异步任务的框
架。
无限制的创建线程会引起应用程序内存溢出。所以创建一个线程池是个更好的的
解决方案,因为可以限制线程的数量并且可以回收再利用这些线程。利用
Executors 框架可以非常方便的创建一个线程池。
为什么使用Executor框架
每次执行任务线程,new Thread()比较消耗性能,创建一个线程是比较耗时的,耗资源的。
调用new Thread()创建的线程缺乏管理,被称为野线程,而且可以无限制创建,线程与线程之间的相互竞争也会导致占用过多系统资源而导致系统瘫痪,而且线程之间的频繁交替也会消耗很多的系统资源。
而且使用 new Thread()启动的线程不利于拓展,比如定时执行,定期执行,定时定期执行,线程中断都不便实现。
java中Executor和Executors的区别
Executor 工具类的不同方法按照我们的需求去创建不同的线程池,来满足业务的需求,
Executor接口对象能执行我们的线程任务
ExecutorService接口继承Executor接口并进行拓展,提供了更多的方法,我们能获得任务执行的状态,并且可以获得任务的返回值。
使用ThreadPoolExecutor可以创建自定义线程池。
Euture 表示异步计算的结果,他提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并可以get()方法或的计算的结果。
什么是原子操作?java中Concurrency API中有哪些原子类
原子操作:不可中断的一个或一系列操作
处理器使用基于缓存加锁或总线加锁的方式来实现多处理器之间的原子操作
java中可以通过锁和循环CAS的方式来实现原子操作,CAS操作 — Compare & Set ,或是
Compare & Swap,现在几乎所有的CPU指令都支持CAS的原子操作。
原子操作时是一个不受其他操作影响的任务单元,原子操作是在多线程下避免数据不一致的手段。
int ++ 并不是一个原子操作,所以当一个线程读到他的值并加一的时候,另一个线程可能读到之前的值,这就会导致引发错误。
为了解决这个问题,jdk1.5之前使用同步技术来解决这一点,到JDK1.5出现了java.util.concurrent.atomic包提供了int和long类型的原子包装。它可以自动的保证对于他们的操作时原子的并且不需要同步。
java.util.concurrent 这个包里边提供了一组的原子类,基本特性是多线程下,有多个线程同时置信你个这些类的实例包含的反复,具有排他性,当某个线程进入方法,执行其中的指令,不会被其他的线程打断,而别的线程就像自旋锁一样,一直等待该方法的执行完成,才由JVM从等待队列中选择一个另一个线程进入。
原子类:AtomicBoolean,AtomicInteger,AtomicLong,AtomicReference
原子数组:AtomicIntegerArray,AtomicLongArray,AtomicReferenceArray
原子属性更新器::AtomicLongFieldUpdater,AtomicIntegerFieldUpdater,
AtomicReferenceFieldUpdater
解决ABA问题的原子类:AtomicMarkableReference(通过引入一个 boolean
来反映中间有没有变过),AtomicStampedReference(通过引入一个 int 来累
加来反映中间有没有变过)
并发编程的三要素
- 原子性
指一·个或多个操作,要么全部执行要么全部不执行
- 可见性
可见性指多个线程操作一个共享变量时,其中一个线程对变量进行修改后,其他线程可以立即看到修改的结果
- 有序性
即程序的执行顺序按照代码的先后顺序来执行
创建线程的方式三种:
一般上线程是三种
继承Thread类
简单使用方便
实现runnable方法
线程类实现了Runnable接口,Callable接口,还可以继承其他类
在这种方式之下,多个线程可以共享同一个target对象,故而适合多个相同线程来处理同一份资源的情况,从而可以将CPU和代码和数据分开。形成清晰的模型,较好的体现了面向对象的思想。
通过Callable和Future创建线程一般使用Callable将会带返回值,如果你希望有返回值的那就使用Callable
Callable重写的是call()方法,Runable重写的是run方法
通过线程池创建