Java架构师鲁班二期学习笔记之并发编程面试篇

引言: 编程一份耕耘,一份收获,望大家抱着一科感恩之心对待
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java 中 wait 和 sleep 方法的不同?

通常会在电话面试中经常被问到的 Java 线程面试问题。最大的不同是在等待时 wait 会释放
锁，而 sleep 一直持有锁。Wait 通常被用于线程间交互，sleep 通常被用于暂停执行。

用 Java 实现阻塞队列。

这是一个相对艰难的多线程面试问题，它能达到很多的目的。第一，它可以检测侯选者是 否能实际的用 Java 线程写程序;第二，可以检测侯选者对并发场景的理解，并且你可以根 据这个问很多问题。如果他用 wait()和 notify()方法来实现阻塞队列，你可以要求他用最新 的 Java 5 中的并发类来再写一次。

用 Java 写代码来解决生产者——消费者问题。

与上面的问题很类似，但这个问题更经典，有些时候面试都会问下面的问题。在 Java 中怎 么解决生产者——消费者问题，当然有很多解决方法，我已经分享了一种用阻塞队列实现 的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。

用 Java 编程一个会导致死锁的程序，你将怎么解决?

这是我最喜欢的 Java 线程面试问题，因为即使死锁问题在写多线程并发程序时非常普遍， 但是很多侯选者并不能写 deadlock free code(无死锁代码?)，他们很挣扎。只要告诉他 们，你有 N 个资源和 N 个线程，并且你需要所有的资源来完成一个操作。为了简单这里的 n 可以替换为 2，越大的数据会使问题看起来更复杂。通过避免 Java 中的死锁来得到关于 死锁的更多信息。

什么是原子操作，Java 中的原子操作是什么?

非常简单的 java 线程面试问题，接下来的问题是你需要同步一个原子操作。

Java 中的 volatile 关键是什么作用?怎样使用它?在 Java 中它跟 synchronized 方法有什 么不同?

自从 Java 5 和 Java 内存模型改变以后，基于 volatile 关键字的线程问题越来越流行。应该 准备好回答关于 volatile 变量怎样在并发环境中确保可见性。

什么是竞争条件?你怎样发现和解决竞争?

这是一道出现在多线程面试的高级阶段的问题。大多数的面试官会问最近你遇到的竞争条 件，以及你是怎么解决的。有些时间他们会写简单的代码，然后让你检测出代码的竞争条 件。可以参考我之前发布的关于 Java 竞争条件的文章。在我看来这是最好的 java 线程面试 问题之一，它可以确切的检测候选者解决竞争条件的经验，or writing code which is free of data race or anyotherrace condition。关于这方面最好的书是《Concurrency practices in Java》。

你将如何使用 threaddump?你将如何分析 Thread dump?

在 UNIX 中你可以使用 kill -3，然后 thread dump 将会打印日志，在 windows 中你可以使 用”CTRL+Break”。非常简单和专业的线程面试问题，但是如果他问你怎样分析它，就会很 棘手。

为什么我们调用 start()方法时会执行 run()方法，为什么我们不能直接调用 run()方法?

这是另一个非常经典的 java 多线程面试问题。这也是我刚开始写线程程序时候的困惑。现 在这个问题通常在电话面试或者是在初中级 Java 面试的第一轮被问到。这个问题的回答应 该是这样的，当你调用 start()方法时你将创建新的线程，并且执行在 run()方法里的代码。 但是如果你直接调用 run()方法，它不会创建新的线程也不会执行调用线程的代码。阅读我 之前写的《start 与 run 方法的区别》这篇文章来获得更多信息。

Java 中你怎样唤醒一个阻塞的线程?

这是个关于线程和阻塞的棘手的问题，它有很多解决方法。如果线程遇到了 IO 阻塞，我并 且不认为有一种方法可以中止线程。如果线程因为调用 wait()、sleep()、或者 join()方法而 导致的阻塞，你可以中断线程，并且通过抛出 InterruptedException 来唤醒它。我之前写的 《How to deal with blocking methods in java》有很多关于处理线程阻塞的信息。

在 Java 中 CycliBarriar 和 CountdownLatch 有什么区别?

这个线程问题主要用来检测你是否熟悉 JDK5 中的并发包。这两个的区别是 CyclicBarrier 可
以重复使用已经通过的障碍，而 CountdownLatch 不能重复使用。

什么是不可变对象，它对写并发应用有什么帮助?

另一个多线程经典面试问题，并不直接跟线程有关，但间接帮助很多。这个 java 面试问题可以变的非常棘手，如果他要求你写一个不可变对象，或者问你为什么 String 是不可变 的。

你在多线程环境中遇到的常见的问题是什么?你是怎么解决它的?

多线程和并发程序中常遇到的有 Memory-interface、竞争条件、死锁、活锁和饥饿。问题 是没有止境的，如果你弄错了，将很难发现和调试。这是大多数基于面试的，而不是基于 实际应用的 Java 线程问题。

请谈谈 ThreadLocal 是怎么解决并发安全的?

ThreadLocal 这是 Java 提供的一种保存线程私有信息的机制，因为 其在整个线程生命周期内有效，所以可以方便地在一个线程关联的不同 业务模块之间传递信息，比如事务 ID、Cookie 等上下文相关信息。ThreadLocal 为每一个线程维护变量的副本，把共享数据的可见范围限 制在同一个线程之内，其实现原理是，在 ThreadLocal 类中有一个 Map，用于存储每一个线程的变量的副本。

很多人都说要慎用 ThreadLocal，谈谈你的理解，使用 ThreadLocal 需要注意些什么?

使 用 ThreadLocal 要 注 意 remove!
ThreadLocal 的实现是基于一个所谓的 ThreadLocalMap，在 ThreadLocalMap 中，它的 key 是一个弱引用。 通常弱引用都会和引用队列配合清理机制使用，但是 ThreadLocal 是 个例外，它并没有这么做。 这意味着，废弃项目的回收依赖于显式地触发，否则就要等待线程结 束，进而回收相应 ThreadLocalMap!这就是很多 OOM 的来源，所 以通常都会建议，应用一定要自己负责 remove，并且不要和线程池配 合，因为 worker 线程往往是不会退出的。