面試專題 | Java多線程部分在面試過程中常會問到的問題整理

進程是資源分配的最小單位，而線程是程序執行的最小單位；
資源：進程是資源分配的單位，系統分配資源的時候給每個進程單獨資源，但線程是資源共享的，一個進程下的線程共享本進程的資源；
地址空間：每個進程都有一塊自己的獨立地址空間，而線程只是最爲一個入口，地址空間是共享的；
進程之間相互獨立，一個進程崩潰不會影響其他進程；但同一進程下的線程崩潰會影響本進程下的其他線程；

聯繫：

一個進程可以包含多個線程；
在沒有實現線程的操作系統中，進程是資源分配的基本單位，又是調度的基本單位，它是系統中併發執行的單元。在實現線程的操作系統中，進程是資源分配的基本單位，但線程是基本調度單元，是系統併發執行的單元。

2、線程創建的方式有幾種？分別是什麼？如何啓動一個線程？

答案參考上篇博客：https://blog.csdn.net/weixin_44187963/article/details/103459524

3、線程的有幾種狀態？分別是什麼？

線程有6種狀態，分別是：

new狀態：新建了一個線程對象，但還沒有啓動
runnable（就緒狀態）：線程對象創建後調用start方法啓動線程，此時線程就處於runnable狀態
blocked(阻塞狀態)：1）等待一個監視器鎖來進入同步代碼塊或同步方法
                  2）調用Object.wait()方法，此時需要notify/notifyAll去喚醒它
waiting(等待狀態)：Object.wait()/notify/notifyAll，Thread.join()， LockSupport.park()
timed_waiting:Object.wait()/notify/notifyAll，Thread.join()， LockSupport.park()
terminated(終止狀態)：線程執行完了之後就會進入到終止狀態

4、線程間幾種狀態的轉換？

5、線程的優先級

1）線程優先級的取值範圍：1到10

默認優先級=5 優先級由高到低10 9...2 1 優先級高的率先完成任務

2）設定線程的優先級：thread.setPriority(1)

3）優先級特性：

規則性：優先級高的率先完成任務的紀律更大；

隨機性：CPU會盡量將資源分配給優先級高的，所以我們看到的結果並不是一定優先級高的先執行完；

繼承性：在A線程下創建一個B線程，那麼B線程的優先級==A線程的優先級

6、用戶線程和守護線程的區別

結束時機：用戶線程結束時run方法執行完；而守護線程是等待所有用戶線程執行完畢之後；

守護線程使用場景：---GC：Java對象（垃圾）回收機制

7、ReentrantLock可中斷鎖

ReentrantLock實現的前提就是AbstractQueuedSynchronizer，簡稱AQS，是java.util.concurrent的核心。AQS是基於FIFO隊列的實現AQS中的隊列是由 Node節點組成的雙向鏈表實現的。所有的操作都是在這個AQS隊列當中。如果一個線程獲取鎖成功那就成功了，如果失敗了就將其放入等待隊列當中。

8、鎖Synchronized和reentranLock的對比

1）本質：synchronized是一個關鍵字，reentrantLock是一個類；

2）加鎖方式：synchronize只提供阻塞的加鎖方式，加鎖解鎖過程是由jvm控制；reentrantLock提供更加豐富的加鎖方式，加鎖解鎖需要手動調用相應的方法；

3）公平性：synchronized:非公平的鎖；reentrantLock：既可以實現公平的鎖、也可以實現非公平的鎖：實現方法爲改變改變構造函數中的參數，傳true實現爲公平，不傳或者傳false就實現爲非公平的；

4）synchronized:是非重入鎖； reentrantLock：是重入鎖；

5）實現原理（都是用了CAS操作）：synchronized是mark word 和 monitor，reentrantLock藉助state 和AQS隊列；

6）和讀寫鎖的對比：

synchronized和讀寫鎖對比：讀讀不互斥，讀寫互斥，寫寫互斥；

reentrantLock和讀寫鎖對比：讀讀不互斥，讀寫互斥，寫寫互斥；

9、怎麼讓線程按照順序執行

優先級不可以，所以用join()插隊的方式實現線程的執行順序

10、設計線程的標記位可以在任何時間break掉

線程正常結束是：執行完run

設置斷點結束一個線程的時候，設置一個flag變量，一定得加volatile--強制進行同步，監聽工具 private volatile boolean flag = false；

11、死鎖產生條件

1）互斥：A線程和B線程，它們同時請求一部分資源，只有其中一個能拿到

2）請求保持：A線程和B線程，A和B都需要拿到1和2資源才能執行，所以AB分別拿了12那麼AB都處於請求保持

3）循環等待：假如AB分別拿了12，那麼它們每人佔用一個資源同時等待另一個資源釋放，所以都處於循環等待

4）不可分割：A在拿到資源之後如果沒有完成任務之前資源不能被別的線程搶佔

12、怎麼設計一個死鎖

syncharnized實現，需要有兩個鎖 lock1和lock2

1.首先需要有兩個或兩個以上的線程和資源

2.A和B都要保證把lock1和lock2都拿到才能執行後續代碼

3.A先拿到lock1且B先拿到lock2

13、LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue的區別

（1）方法：實例化對象時，ArrayBlockingQueue必須傳參數，LinkedBlockingQueue可不傳參數。

（2）底層：ArrayBlockingQueue底層是數組（適合隨機訪問，有容量），LinkedBlockingQueue底層是鏈表（適合插入刪除，可制定上限）；

（3）鎖：ArrayBlockingQueue用的是單鎖，LinkedBlockingQueue用的是雙鎖；

（4）效率：ArrayBlockingQueue用的是單鎖效率較低，LinkedBlockingQueue用的是雙鎖效率較高；

14、sleep() 和 wait() 有什麼區別

sleep 就是正在執行的線程主動讓出 cpu，cpu 去執行其他線程，在 sleep 指定的時間過後，cpu 纔會回到這個線程上繼續往下執行，如果當前線程進入了同步鎖，sleep 方法並不會釋放鎖，即使當前線程使用 sleep 方法讓出了 cpu，但其他被同步鎖擋住了的線程也無法得到執行。wait 是指在一個已經進入了同步鎖的線程內，讓自己暫時讓出同步鎖，以便其他正在等待此鎖的線程可以得到同步鎖並運行，只有其他線程調用了 notify 方法（notify 並不釋放鎖，只是告訴調用過 wait 方法的線程可以去參與獲得鎖的競爭了，但不是馬上得到鎖，因爲鎖還在別人手裏，別人還沒釋放。如果 notify 方法後面的代碼還有很多，需要這些代碼執行完後纔會釋放鎖，可以在 notfiy 方法後增加一個等待和一些代碼，看看效果），調用 wait 方法的線程就會解除 wait 狀態和程序可以再次得到鎖後繼續向下運行。

15、請說出你所知道的線程同步的方法。

wait()：使一個線程處於等待狀態，並且釋放所持有的對象的 lock。 sleep()：使一個正在運行的線程處於睡眠狀態，是一個靜態方法，調用此方法要捕捉 InterruptedException異常。

notify()：喚醒一個處於等待狀態的線程，注意的是在調用此方法的時候，並不能確切的喚醒某一個等待狀態的線程，而是由 JVM 確定喚醒哪個線程，而且不是按優先級。

notityAll()：喚醒所有處入等待狀態的線程，注意並不是給所有喚醒線程一個對象的鎖，而是讓它們競爭。

16、什麼是線程餓死，什麼是活鎖？

當所有線程阻塞，或者由於需要的資源無效而不能處理，不存在非阻塞線程使資源可用。JavaAPI 中線程活鎖可能發生在以下情形：

• 當所有線程在序中執行 Object.wait(0)，參數爲 0 的 wait 方法。程序將發生

活鎖直到在相應的對象上有線程調用 Object.notify() 或者 Object.notifyAll()。

• 當所有線程卡在無限循環中。

17、volatile 變量是什麼？volatile 變量和 atomic 變量有什麼不同

volatile 則是保證了所修飾的變量的可見。因爲 volatile 只是在保證了同一個變量在多線程中的可見性，所以它更多是用於修飾作爲開關狀態的變量，即 Boolean 類型的變量。

volatile 多用於修飾類似開關類型的變量、Atomic 多用於類似計數器相關的變量、其它多線程併發操作用 synchronized 關鍵字修飾。

volatile 有兩個功用：

• 這個變量不會在多個線程中存在複本，直接從內存讀取。

• 這個關鍵字會禁止指令重排序優化。也就是說，在 volatile 變量的賦值操作後面會有一個內存屏障（生成的彙編代碼上），讀操作不會被重排序到內存屏障之前。

18、volatile 類型變量提供什麼保證？能使得一個非原子操作變成原子操作嗎？

volatile 提供 happens-before 的保證，確保一個線程的修改能對其他線程是可見的。在 Java 中除了 long 和 double 之外的所有基本類型的讀和賦值，都是原子性操作。而 64 位的 long 和 double 變量由於會被 JVM 當作兩個分離的 32 位來進行操作，所以不具有原子性，會產生字撕裂問題。但是當你定義 long 或 double 變量時，如果使用 volatile 關鍵字，就會獲到（簡單的賦值與返回操作的）原子性。

19、什麼是線程池

線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務提交到線程池，任務的執行交由線程池來管理。如果每個請求都創建一個線程去處理，那麼服務器的資源很快就會被耗盡，使用線程池可以減少創建和銷燬線程的次數，每個工作線程都可以被重複利用，可執行多個任務。

20、爲什麼使用線程池？線程池的作用

創建線程和銷燬線程的花銷是比較大的，這些時間有可能比處理業務的時間還要長。這樣頻繁的創建線程和銷燬線程，再加上業務工作線程，消耗系統資源的時間，可能導致系統資源不足。

線程池作用就是限制系統中執行線程的數量，1、提高效率創建好一定數量的線程放在池中，等需要使用的時候就從池中拿一個，這要比需要的時候創建一個線程對象要快的多。2、方便管理可以編寫線程池管理代碼對池中的線程同一進行管理，比如說啓動時有該程序創建100個線程，每當有請求的時候，就分配一個線程去工作，如果剛好併發有101個請求，那多出的這一個請求可以排隊等候，避免因無休止的創建線程導致系統崩潰。

21、幾種常見的線程池及使用場景

1、newSingleThreadExecutor

創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

2、newFixedThreadPool

創建一個定長線程池，可控制線程最大併發數，超出的線程會在隊列中等待。

3、newCachedThreadPool

創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閒線程，若無可回收，則新建線程。

4、newScheduledThreadPool

創建一個定長線程池，支持定時及週期性任務執行。

22、線程池中的幾種重要的參數

corePoolSize：就是線程池中的核心線程數量，這幾個核心線程，只是在沒有用的時候，也不會被回收

maximumPoolSize：就是線程池中可以容納的最大線程的數量

keepAliveTime：就是線程池中除了核心線程之外的其他的最長可以保留的時間，因爲在線程池中，除了核心線程即使在無任務的情況下也不能被清除，其餘的都是有存活時間的，意思就是非核心線程可以保留的最長的空閒時間，

util：就是計算這個時間的一個單位。

workQueu：就是等待隊列，任務可以儲存在任務隊列中等待被執行，執行的是FIFIO原則（先進先出）。

threadFactory：就是創建線程的線程工廠。

handle：是一種拒絕策略，我們可以在任務滿了之後，拒絕執行某些任務。