BAT等互联网大厂最爱问的Java多线程并发面试题汇总

目录

• 代码是如何被运行的？
• 多线程编程是什么？
• 基于 FutureTask 获取线程返回值
• 总结

大家好，今天跟大家聊聊 Java 里面的多线程并发编程，这个多线程并发编程，想必大家都是懂的，说白了，就是在代码里开启一个新的线程去执行一段代码，然后那段代码什么时候被执行完毕，你可能也不太清楚，但是他总会过一段时间之后执行完毕的。

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代码是如何被运行的？

那我们先来看看这个所谓的多线程并发编程到底是怎么个运行原理呢？

其实这个问题，我们必须得从 main 方法开始说起，简单来说，你写一段 Java 代码，其实一般来说启动和执行这些 Java 代码，都必须去运行一个 main 方法对不对，而且现在比较流行这个 SpringBoot，其实 SpringBoot 也是基于 main 方法来启动的。

那运行代码的时候首先会干什么呢？其实首先他会启动一个 JVM 进程，接着 JVM 会去加载你写的类，然后开始运行你的 main 方法的代码，进而运行你写的所有其他代码。

在运行代码的过程中，他需要什么类就把那个类从磁盘上的代码文件里加载到内存里就行了。

如下图：

那么这个时候我提一个问题，大家思考一下，那就是 JVM 进程他是怎么运行 main 方法的呢？是 JVM 进程自己直接去执行 main 方法里面的代码吗？

当然不是了，其实所有代码运行都得靠线程，一个进程里是可以开很多线程的，所以 JVM 进程是会有一个默认的线程，叫做 main 线程，这个 main 线程就负责运行我们的 main 方法的代码了。

如下图：

多线程编程是什么？

那么这个时候所谓的多线程编程是什么意思呢？更简单了，如果你要是不开多线程，默认情况下，就是 main 线程一个线程运行你的 main 方法以及后续的所有代码。

此时如果你要是想要开启更多的线程同时运行别的代码，可以用 new Thread().start() 这种代码，直接开启一个线程，那个线程就会同时并发的运行，运行他那部分代码了。

注意，多线程是可以并发运行的，也就是说 main 线程和新开的 Thread 线程几乎是同时并发运行的。

如下图：

那么这个时候问题来了，对于你的 main 线程来说，开了一个 thread 线程去执行部分代码。

可是问题是，你是希望等到这个 thread 线程运行结束以后给你一个返回值的，可是你又不知道这个 thread 线程什么时候运行完毕，你更不知道这个 thread 线程如何把他的返回值交给你。

也就是说，你这个 main 线程和 thread 线程之间缺少了一些控制的途径。

如下图：

基于 FutureTask 获取线程返回值

所以在这种情况之下，咱们玩儿多线程并发编程就必须引入 Future 这个东西了。

这个 Future 呢，其实就代表了你对另外一个线程的控制权，当你开启一个 thread 线程跑起来以后，你如果可以拿到一个 Future，就可以通过这个 Future 去控制那个线程。

比如说中断那个 thread 线程的运行，比如说通过 Future 拿到那个线程的返回值，等等。

如下图：

所以这个 Future 在我们用 Java 写多线程并发编程的时候，是必须要掌握的，因为经常会用到！下面我们来给大家介绍一下这个 Future 在代码中是怎么来用的！

首先，我们来写一段用于给 thread 子线程运行的任务代码，如下：

public class Task implements Callable {

  public String call() throws Exception {
    // 执行一段任务代码，然后得到一个结果，并且返回
    System.out.println("模拟运行任务代码");
    // 默认任务代码运行一共耗时了500ms
    Thread.sleep(500); 
    String result = "模拟返回结果";
    return result;
  }

}

接着我们来写一段代码在 main 方法中用 FutureTask 开启一个 thread 线程运行上述代码，并且通过 Future 去拿到这个 thread 线程运行完毕代码后返回的结果。

代码如下：

public class FutureTaskTest {

  public static void main(String[] args) 
          throws InterruptedException, ExecutionException {
    // 基于我们自己写的任务代码，构建一个FutureTask，这个FutureTask说白了
    // 其实也是一个任务，只不过是用这个JDK提供的FutureTask封装了我们的任务代码
    FutureTask futureTask = 
      new FutureTask(new Task());
    // 构建一个线程池，线程池里会有一个真正运行任务的线程的
    ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(1);
    // 把FutureTask任务提交到线程池里去，让线程池里的线程运行我们的任务代码
    threadPool.submit(futureTask);

    // 这个地方我们可以模拟干了一些别的事情，执行了很多别的代码，过了一段时间
    Thread.sleep(1000);

    // 过了一段时间以后，线程池里的线程应该运行完毕我们提交的任务代码了
    // 此时就可以通过FutureTask来获取到那个任务代码运行后的结果
    System.out.println(futureTask.get());
  }

}

总结

通过上面的代码，大家就可以看到，当我们用子线程运行执行的一段任务代码时，任务代码运行完毕后是可以返回一个值的。

然后我们只要用 FutureTask 封装这个任务代码，就可以在一段时间过后，通过 FutureTask 拿到这个任务代码运行完毕后返回的值。

这是咱们 Java 多线程并发编程常用的一种编程技巧，希望大家今天能 get 到这个 Future 的妙用。

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