一、10 个线程和 2 个线程的同步代码,复杂度是相同的
从写代码的角度来说,两者的复杂度是相同的,因为同步代码与线程数量是相互独立的。但是同步策略的选择依赖于线程的数量,因为越多的线程意味着更大的竞争,所以需要利用同步技术,如锁分离,这要求更复杂的代码和专业知识。
二、如何调用 wait() 方法?使用 if 块还是循环?为什么?
wait() 方法应该在循环调用,因为当线程获取到 CPU 开始执行的时候,其他条件可能还没有满足,所以在处理前,循环检测条件是否满足会更好。下面是一段标准的使用 wait 和 notify 方法的代码:
// The standard idiom for using the wait method
synchronized (obj) {
while (condition does not hold)
obj.wait();
// (Releases lock, and reacquires on wakeup)...
// Perform action appropriate to condition
}
参见 Effective Java 第 69 条,获取更多关于为什么应该在循环中来调用 wait 方法的内容。
三、什么是多线程环境下的伪共享(false sharing)?
伪共享是多线程系统(每个处理器有自己的局部缓存)中一个众所周知的性能问题。伪共享发生在不同处理器的上的线程对变量的修改依赖于相同的缓存行,如下图所示:
伪共享问题很难被发现,因为线程可能访问完全不同的全局变量,内存中却碰巧在很相近的位置上。如其他诸多的并发问题,避免伪共享的最基本方式是仔细审查代码,根据缓存行来调整你的数据结构。
四、什么是 Busy spin?为什么要使用它?
Busy spin 是一种在不释放 CPU 的基础上等待事件的技术。它经常用于避免丢失 CPU 缓存中的数据(如果线程先暂停,之后在其他CPU上运行就会丢失)。所以,如果你的工作要求低延迟,并且你的线程目前没有任何顺序,这样你就可以通过循环检测队列中的新消息来代替调用 sleep() 或 wait() 方法。它唯一的好处就是你只需等待很短的时间,如几微秒或几纳秒。LMAX 分布式框架是一个高性能线程间通信的库,该库有一个 BusySpinWaitStrategy 类就是基于这个概念实现的,使用 busy spin 循环 EventProcessors 等待屏障。
五、Java 中怎么获取一份线程 dump 文件?
在 Linux 下,可以通过命令 kill -3 PID (Java 进程的进程 ID)来获取 Java 应用的 dump 文件。在 Windows 下,可以按下 Ctrl + Break 来获取。这样 JVM 就会将线程的 dump 文件打印到标准输出或错误文件中,它可能打印在控制台或者日志文件中,具体位置依赖应用的配置。如果你使用Tomcat。
六、Swing 是线程安全的?
不是,Swing 不是线程安全的。不能通过任何线程来更新 Swing 组件,如 JTable、JList 或 JPanel,事实上,它们只能通过 GUI 或 AWT 线程来更新。这就是为什么 Swing 提供 invokeAndWait() 和 invokeLater() 方法来获取其他线程的 GUI 更新请求。这些方法将更新请求放入 AWT 的线程队列中,可以一直等待,也可以通过异步更新直接返回结果。
七、什么是线程局部变量?
当使用 ThreadLocal 维护变量时,ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本。每个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本,是线程隔离的。线程隔离的秘密在于 ThreadLocalMap 类( ThreadLocal 的静态内部类)。
线程局部变量是局限于线程内部的变量,属于线程自身所有,不在多个线程间共享。Java 提供 ThreadLocal 类来支持线程局部变量,是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下(如 web 服务器)使用线程局部变量的时候要特别小心,在这种情况下,工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放,Java 应用就存在内存泄露的风险。
ThreadLocal的方法:void set(T value)、T get()以及T initialValue()。
ThreadLocal是如何为每个线程创建变量的副本的:
首先,在每个线程Thread内部有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals,这个threadLocals就是用来存储实际的变量副本的,键值为当前ThreadLocal变量,value为变量副本(即T类型的变量)。初始时,在Thread里面,threadLocals为空,当通过ThreadLocal变量调用get()方法或者set()方法,就会对Thread类中的threadLocals进行初始化,并且以当前ThreadLocal变量为键值,以ThreadLocal要保存的副本变量为value,存到threadLocals。然后在当前线程里面,如果要使用副本变量,就可以通过get方法在threadLocals里面查找。
总结:
a.实际的通过ThreadLocal创建的副本是存储在每个线程自己的threadLocals中的。
b.为何threadLocals的类型ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象,因为每个线程中可有多个threadLocal变量,就像上面代码中的longLocal和stringLocal。
c.在进行get之前,必须先set,否则会报空指针异常;如果想在get之前不需要调用set就能正常访问的话,必须重写initialValue()方法。
八、用 wait-notify 来解决生产者-消费者问题
只要记住在同步块中调用 wait() 和 notify()方法,如果阻塞,通过循环来测试等待条件。