- 并行和并发有什么区别?
- 并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生;而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生。
- 并行是在不同实体上的多个事件,并发是在同一实体上的多个事件。
- 在一台处理器上“同时”处理多个任务,在多台处理器上同时处理多个任务。如hadoop分布式集群。
所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核,以达到最高的处理性能。
- 线程和进程的区别?
- 进程是程序运行和资源分配的基本单位,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。
- 进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存资源,减少切换次数,从而效率更高。
- 线程是进程的一个实体,是cpu调度和分派的基本单位,是比程序更小的能独立运行的基本单位。
- 同一进程中的多个线程之间可以并发执行。
- 守护线程是什么?
守护线程(即daemon thread),是个服务线程,准确地来说就是服务其他的线程。
- 为什么使用多线程?
- 提高程序响应速度(把耗时的操作放到新的线程中)
- 使多CPU系统更加有效
- 改善系统结构(复杂的进程分成多个线程)
- 创建线程的方式?
- 继承Thread类实现,多个线程之间无法共享该线程类的实例变量
- 实现Runnable接口,较继承Thread类,避免继承的局限性,适合资源共享
- 实现Callable接口,方法中可以有返回值,并且抛出异常
- 创建线程池实现,线程池提供了一个线程队列,队列中保存所有等待状态的线程,避免创建与销毁额外开销,提高了响应速度(对线程池了解再说,具有引导面试官的作用)
- 说一下 runnable 和 callable 有什么区别?
- Runnable接口中的run()方法的返回值是void,它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已;
- Callable接口中的call()方法是有返回值的,是一个泛型,和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。
- 线程有哪些状态?
线程通常都有五种状态,创建、就绪、运行、阻塞和死亡。
- 创建状态。在生成线程对象,并没有调用该对象的start方法,这是线程处于创建状态。
- 就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后,该线程就进入了就绪状态,但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程,此时处于就绪状态。在线程运行之后,从等待或者睡眠中回来之后,也会处于就绪状态。
- 运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程,此时线程就进入了运行状态,开始运行run函数当中的代码。
- 阻塞状态。线程正在运行的时候,被暂停,通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend,wait等方法都可以导致线程阻塞。
- 死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后,该线程就会死亡。对于已经死亡的线程,无法再使用start方法令其进入就绪
- sleep() 和 wait() 有什么区别?
- sleep():方法是线程类(Thread)的静态方法,让调用线程进入睡眠状态,让出执行机会给其他线程,等到休眠时间结束后,线程进入就绪状态和其他线程一起竞争cpu的执行时间。因为sleep() 是static静态的方法,他不能改变对象的机锁,当一个synchronized块中调用了sleep() 方法,线程虽然进入休眠,但是对象的机锁没有被释放,其他线程依然无法访问这个对象。
- wait():wait()是Object类的方法,当一个线程执行到wait方法时,它就进入到一个和该对象相关的等待池,同时释放对象的机锁,使得其他线程能够访问,可以通过notify,notifyAll方法来唤醒等待的线程
- notify()和 notifyAll()有什么区别?
- 如果线程调用了对象的 wait()方法,那么线程便会处于该对象的等待池中,等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。
- 当有线程调用了对象的 notifyAll()方法(唤醒所有 wait 线程)或 notify()方法(只随机唤醒一个 wait 线程),被唤醒的的线程便会进入该对象的锁池中,锁池中的线程会去竞争该对象锁。也就是说,调用了notify后只要一个线程会由等待池进入锁池,而notifyAll会将该对象等待池内的所有线程移动到锁池中,等待锁竞争。
- 优先级高的线程竞争到对象锁的概率大,假若某线程没有竞争到该对象锁,它还会留在锁池中,唯有线程再次调用 wait()方法,它才会重新回到等待池中。而竞争到对象锁的线程则继续往下执行,直到执行完了 synchronized 代码块,它会释放掉该对象锁,这时锁池中的线程会继续竞争该对象锁。
- 线程的 run()和 start()有什么区别?
- start()方法来启动一个线程,真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕,可以直接继续执行下面的代码; 这时此线程是处于就绪状态, 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行状态, 这里方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容, Run方法运行结束, 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。
- run()方法是在本线程里的,只是线程里的一个函数,而不是多线程的。 如果直接调用run(),其实就相当于是调用了一个普通函数而已,直接待用run()方法必须等待run()方法执行完毕才能执行下面的代码,所以执行路径还是只有一条,根本就没有线程的特征,所以在多线程执行时要使用start()方法而不是run()方法。
- 为什么使用多线程?
- 提高程序响应速度(把耗时的操作放到新的线程中)
- 使多CPU系统更加有效
- 改善系统结构(复杂的进程分成多个线程)
- 创建线程池的方法?
- newCachedThreadPool创建一个可缓存的线程池
- newFixedThreadPool l(int nThreads)创建一个定长线程池,可控制最大并发数,超出的线程在队列中等待
- newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 创建一个定长线程池,支持定时和周期知行任务
- newSingleThreadPool 创建一个单线程化的线程池,保证任务按顺序执行
《阿里开发手册》创建线程池方法:
【强制】线程池不允许使用 Executors 去创建,而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式,
这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险。
- java线程池参数描述
ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler)
- corePoolSize:核心池的大小
- maximumPoolSize:线程最大数
- keepAliveTime:表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止
- unit: 参数keepAliveTime的时间单位TimeUtil类的枚举类
- workQueue:阻塞队列,用来存储等待执行的任务
- threadFactory:线程工厂,主要用来创建线程
- 线程池都有哪些状态?
线程池有5种状态:Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。
线程池各个状态切换框架图:
- 线程池中 submit()和 execute()方法有什么区别?
- 接收的参数不一样
- submit有返回值,而execute没有
- submit方便Exception处理
- 线程池为什么会发生OOM?
- FixedThreadPool 和 SingleThreadPool :允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE ,可能会堆积大量的请求,从而导致 OOM 。
- CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool :允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE ,可能会创建大量的线程,从而导致 OOM 。
- 在 java 程序中怎么保证多线程的运行安全?
线程安全在三个方面体现:
- 原子性:提供互斥访问,同一时刻只能有一个线程对数据进行操作,(atomic,synchronized);
- 可见性:一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到,(synchronized,volatile);
- 有序性:一个线程观察其他线程中的指令执行顺序,由于指令重排序,该观察结果一般杂乱无序,(happens-before原则)。
- 多线程遇到的问题?
- 线程安全问题:多线程的环境下,线程是交替执行的,一般他们会使用多个线程执行相同的代码。如果在此相同的代码里边有着共享的变量,或者一些组合操作,我们想要的正确结果就很容易出现了问题
- 性能问题:使用多线程我们的目的就是为了提高应用程序的使用率,但是如果多线程的代码没有好好设计的话,那未必会提高效率。反而降低了效率,甚至会造成死锁!(对死锁了解再说,具有引导面试官的作用)
解决多线程遇到的问题?
解决线程安全性的办法
- 无状态(没有共享变量)
- 使用final使该引用变量不可变(如果该对象引用也引用了其他的对象,那么无论是发布或者使用时都需要加锁)
- 加锁(内置锁,显示Lock锁)
- 使用JDK为我们提供的类来实现线程安全(此部分的类就很多了)
- 原子性(就比如上面的count++操作,可以使用AtomicLong来实现原子性,那么在增加的时候就不会出差错了!)
- 容器(ConcurrentHashMap等等…)
- …
- …等等
- 原子性和可见性
- 线程封闭
多线程的环境下,只要我们不使用成员变量(不共享数据),那么就不会出现线程安全的问题了。
- 不变性
不可变对象一定线程安全的。
- 线程安全性委托
使用JDK给我们提供的对象来完成线程安全的设计。
- 多线程锁的升级原理是什么?
在Java中,锁共有4种状态,级别从低到高依次为:无状态锁,偏向锁,轻量级锁和重量级锁状态,这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。
锁升级的图示过程: