Java面試題全集（7）
白玉 IT哈哈
61、編寫多線程程序有幾種實現方式？
答：Java 5以前實現多線程有兩種實現方法：一種是繼承Thread類；另一種是實現Runnable接口。兩種方式都要通過重寫run()方法來定義線程的行爲，推薦使用後者，因爲Java中的繼承是單繼承，一個類有一個父類，如果繼承了Thread類就無法再繼承其他類了，顯然使用Runnable接口更爲靈活。
補充：Java 5以後創建線程還有第三種方式：實現Callable接口，該接口中的call方法可以在線程執行結束時產生一個返回值，代碼如下所示：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
class MyTask implements Callable<Integer> {
private int upperBounds;
public MyTask(int upperBounds) {
this.upperBounds = upperBounds;
}
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for(int i = 1; i <= upperBounds; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
}
class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
List<Future<Integer>> list = new ArrayList<>();
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
for(int i = 0; i < 10; i++) {
list.add(service.submit(new MyTask((int) (Math.random() * 100))));
}
int sum = 0;
for(Future<Integer> future : list) {
// while(!future.isDone()) ;
sum += future.get();
}
System.out.println(sum);
}
}
62、synchronized關鍵字的用法？
答：synchronized關鍵字可以將對象或者方法標記爲同步，以實現對對象和方法的互斥訪問，可以用synchronized(對象) { … }定義同步代碼塊，或者在聲明方法時將synchronized作爲方法的修飾符。在第60題的例子中已經展示了synchronized關鍵字的用法。
63、舉例說明同步和異步。
答：如果系統中存在臨界資源（資源數量少於競爭資源的線程數量的資源），例如正在寫的數據以後可能被另一個線程讀到，或者正在讀的數據可能已經被另一個線程寫過了，那麼這些數據就必須進行同步存取（數據庫操作中的排他鎖就是最好的例子）。當應用程序在對象上調用了一個需要花費很長時間來執行的方法，並且不希望讓程序等待方法的返回時，就應該使用異步編程，在很多情況下采用異步途徑往往更有效率。事實上，所謂的同步就是指阻塞式操作，而異步就是非阻塞式操作。
64、啓動一個線程是調用run()還是start()方法？
答：啓動一個線程是調用start()方法，使線程所代表的虛擬處理機處於可運行狀態，這意味着它可以由JVM 調度並執行，這並不意味着線程就會立即運行。run()方法是線程啓動後要進行回調（callback）的方法。
65、什麼是線程池（thread pool）？
答：在面向對象編程中，創建和銷燬對象是很費時間的，因爲創建一個對象要獲取內存資源或者其它更多資源。在Java中更是如此，虛擬機將試圖跟蹤每一個對象，以便能夠在對象銷燬後進行垃圾回收。所以提高服務程序效率的一個手段就是儘可能減少創建和銷燬對象的次數，特別是一些很耗資源的對象創建和銷燬，這就是”池化資源”技術產生的原因。線程池顧名思義就是事先創建若干個可執行的線程放入一個池（容器）中，需要的時候從池中獲取線程不用自行創建，使用完畢不需要銷燬線程而是放回池中，從而減少創建和銷燬線程對象的開銷。
Java 5+中的Executor接口定義一個執行線程的工具。它的子類型即線程池接口是ExecutorService。要配置一個線程池是比較複雜的，尤其是對於線程池的原理不是很清楚的情況下，因此在工具類Executors面提供了一些靜態工廠方法，生成一些常用的線程池，如下所示：
- newSingleThreadExecutor：創建一個單線程的線程池。這個線程池只有一個線程在工作，也就是相當於單線程串行執行所有任務。如果這個唯一的線程因爲異常結束，那麼會有一個新的線程來替代它。此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。
- newFixedThreadPool：創建固定大小的線程池。每次提交一個任務就創建一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個線程因爲執行異常而結束，那麼線程池會補充一個新線程。
- newCachedThreadPool：創建一個可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務所需要的線程，那麼就會回收部分空閒（60秒不執行任務）的線程，當任務數增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務。此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴於操作系統（或者說JVM）能夠創建的最大線程大小。
- newScheduledThreadPool：創建一個大小無限的線程池。此線程池支持定時以及週期性執行任務的需求。
- newSingleThreadExecutor：創建一個單線程的線程池。此線程池支持定時以及週期性執行任務的需求。
第60題的例子中演示了通過Executors工具類創建線程池並使用線程池執行線程的代碼。如果希望在服務器上使用線程池，強烈建議使用newFixedThreadPool方法來創建線程池，這樣能獲得更好的性能。66、線程的基本狀態以及狀態之間的關係？
答：
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說明：其中Running表示運行狀態，Runnable表示就緒狀態（萬事俱備，只欠CPU），Blocked表示阻塞狀態，阻塞狀態又有多種情況，可能是因爲調用wait()方法進入等待池，也可能是執行同步方法或同步代碼塊進入等鎖池，或者是調用了sleep()方法或join()方法等待休眠或其他線程結束，或是因爲發生了I/O中斷。
67、簡述synchronized 和java.util.concurrent.locks.Lock的異同？
答：Lock是Java 5以後引入的新的API，和關鍵字synchronized相比主要相同點：Lock 能完成synchronized所實現的所有功能；主要不同點：Lock有比synchronized更精確的線程語義和更好的性能，而且不強制性的要求一定要獲得鎖。synchronized會自動釋放鎖，而Lock一定要求程序員手工釋放，並且最好在finally 塊中釋放（這是釋放外部資源的最好的地方）。
68、Java中如何實現序列化，有什麼意義？
答：序列化就是一種用來處理對象流的機制，所謂對象流也就是將對象的內容進行流化。可以對流化後的對象進行讀寫操作，也可將流化後的對象傳輸於網絡之間。序列化是爲了解決對象流讀寫操作時可能引發的問題（如果不進行序列化可能會存在數據亂序的問題）。
要實現序列化，需要讓一個類實現Serializable接口，該接口是一個標識性接口，標註該類對象是可被序列化的，然後使用一個輸出流來構造一個對象輸出流並通過writeObject(Object)方法就可以將實現對象寫出（即保存其狀態）；如果需要反序列化則可以用一個輸入流建立對象輸入流，然後通過readObject方法從流中讀取對象。序列化除了能夠實現對象的持久化之外，還能夠用於對象的深度克隆（可以參考第29題）。
69、Java中有幾種類型的流？
答：字節流和字符流。字節流繼承於InputStream、OutputStream，字符流繼承於Reader、Writer。在java.io 包中還有許多其他的流，主要是爲了提高性能和使用方便。關於Java的I/O需要注意的有兩點：一是兩種對稱性（輸入和輸出的對稱性，字節和字符的對稱性）；二是兩種設計模式（適配器模式和裝潢模式）。另外Java中的流不同於C#的是它只有一個維度一個方向。
面試題 - 編程實現文件拷貝。（這個題目在筆試的時候經常出現，下面的代碼給出了兩種實現方案）
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public final class MyUtil {
private MyUtil() {
throw new AssertionError();
}
public static void fileCopy(String source, String target) throws IOException {
try (InputStream in = new FileInputStream(source)) {
try (OutputStream out = new FileOutputStream(target)) {
byte[] buffer = new byte[4096];
int bytesToRead;
while((bytesToRead = in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, bytesToRead);
}
}
}
}
public static void fileCopyNIO(String source, String target) throws IOException {
try (FileInputStream in = new FileInputStream(source)) {
try (FileOutputStream out = new FileOutputStream(target)) {
FileChannel inChannel = in.getChannel();
FileChannel outChannel = out.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(4096);
while(inChannel.read(buffer) != -1) {
buffer.flip();
outChannel.write(buffer);
buffer.clear();
}
}
}
}
}注意：上面用到Java 7的TWR，使用TWR後可以不用在finally中釋放外部資源 ，從而讓代碼更加優雅。
70、寫一個方法，輸入一個文件名和一個字符串，統計這個字符串在這個文件中出現的次數。
答：代碼如下：
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
public final class MyUtil {
// 工具類中的方法都是靜態方式訪問的因此將構造器私有不允許創建對象(絕對好習慣)
private MyUtil() {
throw new AssertionError();
}
/** * 統計給定文件中給定字符串的出現次數 * * @param filename 文件名 * @param word 字符串 * @return 字符串在文件中出現的次數 */
public static int countWordInFile(String filename, String word) {
int counter = 0;
try (FileReader fr = new FileReader(filename)) {
try (BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) {
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
int index = -1;
while (line.length() >= word.length() && (index = line.indexOf(word)) >= 0) {
counter++;
line = line.substring(index + word.length());
}
}
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
return counter;
}
}