面试题-线程池和原子变量

前言

Java多线程部分的题目，是我根据Java Guide的面试突击版本V3.0再整理出来的，其中，我选择了一些比较重要的问题，并重新做出相应回答，并添加了一些比较重要的问题，希望对大家起到一定的帮助。

系列文章：

面试题-Java基础

面试题-Java集合

面试题-Java多线程基础、实现工具和可见性保证

Java多线程

线程池原理部分

1. 为什么要使用线程池？

   • 降低频繁创建和销毁线程带来的资源消耗

   • 提前创建好线程，在有任务到来时，可以提高任务的响应速度

   • 线程池可以统一对线程进行分配监控，提高了线程的可管理性

2. 线程池有哪些运行状态？

   • 线程池的运行状态有5种：

     • Running：可以接受新任务，也能处理阻塞队列中的任务

     • Shutdown：不接受新任务，但可以继续处理阻塞队列中的任务

     • Stop：不接受新任务，无法处理阻塞队列中的任务，会中断正在处理任务的线程

     • Tidying：所有的任务都终止了，并且有效线程数为0

     • Terminated：调用Terminated方法之后进入该状态

   • 生命周期转换图如下：

   • 

     线程池运行状态转换.png

3. 线程池中任务的调度机制能具体说说吗？（任务调度决定了一个任务是被拒绝、被新线程执行还是被缓冲到队列中）

   • 如果线程的运行状态不是Running，直接拒绝

   • 如果有效线程数小于核心线程数，则创建新线程来执行

   • 如果有效线程数大于等于核心线程数，小于最大线程数，且阻塞队列未满，则将任务添加到阻塞队列

   • 如果有效线程数大于等于核心线程数，小于最大线程数，且阻塞队列已满，则启动新线程执行任务

   • 如果有效线程数大于最大线程数，无论是否可以入队，都会抛出异常来拒绝任务

4. 任务拒绝机制

   JDK提供了四种默认的拒绝机制

   • 直接丢弃抛异常：当子系统无法处理的时候，通过异常及时发现问题

   • 直接丢弃不抛异常：适合处理一些不关键的业务

   • 丢弃队列中最前面的任务：需要根据具体业务场景分析

   • 由调用者线程处理：多线程只是增大吞吐量的手段，但最终需要让所有任务都执行完毕

   使用者也可以自定义拒绝机制，通过实现RejectedExecutionHandler接口即可。

线程池实践部分

1. 如何创建线程池？

   目前创建线程池，可以选择两种方式：

   • 通过ThreadPoolExecutor构造函数创建，可以指定核心线程数、最大线程数、空闲线程存活时间、拒绝策略、阻塞队列，线程工厂

   • 通过Executors工具类提供的静态方法创建。（阿里巴巴开发手册不建议使用这种方式）

     • Fixed和SingleThread，阻塞队列使用的是LinkedBlockingQueue，可能导致OOM

     • Cached线程数可以无限创建，从而导致OOM

2. 实现Runnable接⼝和Callable接⼝的区别

   • 不需要任务返回结果的使用Runnable；需要任务返回结果的使用Callable

3. 执⾏execute()⽅法和submit()⽅法的区别是什么呢？

   • execute方法用于提交不需要返回值的任务

   • submit方法会返回一个Future，可以通过Future获取结果

原子类

1. 简单说说原子类的原理

   原子类中使用了CAS和volatile变量来保证线程安全的更新。

   • CAS：由CPU实现的原语，可以保证原子性

   • volatile变量：保证线程修改的最新值对其他线程可见。

2. ABA问题你了解吗？
   A线程希望把值从1更新到2，B线程先把值从1变2，然后由更新回1。
   这样对A线程来说，是不知道B线程的更新操作的。