2023年Java面试题-多线程
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2023年Java面试题
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- 系列文章目录
- 多线程
- 一、串行，并行，和并发的区别？
- 二、守护线程是什么？
- 三、创建线程有哪几种方式？
- 四、线程有哪些状态？
- 五、sleep() 和 wait() 有什么区别？
- 六、notify()和 notifyAll()有什么区别？
- 七、线程的 run() 和 start() 有什么区别？
- 八、怎么保证多线程的运行安全？
- 九、什么是死锁？
- 十、怎么防止死锁？
- 十一、synchronized 和 Lock 有什么区别？
- 十二、用Runnable还是Thread好？
- 十三、什么是线程池？ 为什么要使用它？
- 十四、怎么确保线程按顺序执行？
- 十五、yield方法有什么作用？
- 十六、如果你提交任务时，线程池队列已满。会发生什么？
- 十七、什么是阻塞式方法？
- 十八、如果同步代码块内的线程抛出异常会发生什么？
- 十九、悲观锁
- 二十、乐观锁
- 二十一、线程池都有哪些状态？
多线程
一、串行，并行，和并发的区别？
串行：是指如果有多个任务需要执行，先执行一个任务，等这个任务完成后，再执行另一个任务，两个任务执行的时间不会发生重叠。
并行：多个任务在同一时刻互不干扰的同时执行。
并发：多个任务在同一个 CPU 上，按细分的时间片轮流(交替)执行。
二、守护线程是什么？
守护线程就是服务线程，准确地来说就是服务其他线程的线程，比如垃圾回收器就是特殊的守护线程。
三、创建线程有哪几种方式？
继承 Thread 类。
实现 Runnable 接口。
实现 Callable 接口。
四、线程有哪些状态？
新建状态(NEW)
new一个线程出来，这个线程就进入了新建状态
可运行状态(RUNNABLE)
就绪状态(READY)
调用线程的start()方法，这个状态的线程位于可运行线程池中，等待被调度线程选中，获取CPU的使用权限，此时就处于就绪状态。
运行状态(RUNNING)
就绪状态的线程在获得CPU时间片后就变为运行状态
阻塞状态(BLOCKED)
阻塞状态是线程阻塞在进入synchronized修饰的方法或代码块(获取锁)时的状态。
等待状态(WAITING)
处于等待状态的线程不会被分配CPU时间片，它们需要等待被其他线程唤醒，否则会处于无限期等待的状态。
限时等待状态(TIMED_WAITING)
处于限时等待状态的线程也不会被分配CPU时间片，不过不用无限期等待被其他线程唤醒，在达到一定时间后它们会自动唤醒。
终止状态(TERMINATED)
线程执行完成或者被中断，就进入终止状态。进入终止状态的线程，就没办法重新启动了。如果再次调用 start() 方法，
就会抛出 IllegalThreadStateException 异常。就算调用run() 方法也不会有任何效果。
五、sleep() 和 wait() 有什么区别？
首先是类的不同：sleep() 来自 Thread，wait() 来自 Object。
然后是释放锁的不同：sleep() 不释放锁；wait() 会释放锁。
再有就是唤醒的不同：sleep() 会自动唤醒；而wait() 是需要使用 notify()或者notifyAll()唤醒的。
六、notify()和 notifyAll()有什么区别？
notifyAll()会唤醒所有等待的线程，会把所有线程从等待池移动到锁池，然后参与锁的竞争，
竞争成功就继续执行，如果不成功就留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程，
具体唤醒哪一个线程是由实现的Java虚拟机控制的，有可能是随机唤醒，也有可能是按“先进先出”的顺序唤醒。
七、线程的 run() 和 start() 有什么区别？
调用start方法可以启动线程，而且会自动调用 run()方法。而run方法只是thread的一个普通方法，如果直接调用Run方法，还是在主线程里顺序执行，这样就达不到多线程的目的了。
八、怎么保证多线程的运行安全？
使用 synchronized关键字（同步方法或者同步代码块）
使用 Lock接口的实现类（ReentrantLock）
分布式锁（数据库分布式锁，zookeeper分布式锁，redis分布式锁等）
九、什么是死锁？
比如有多个线程要去访问同一块资源，线程1拿到了A锁，线程2拿到了B锁，2个线程各拿到了1把锁，线程1在等线程2的锁，线程2在等线程1的锁，谁都没有办法继续往下执行，出现互相等待的情况，这种情况就是死锁。
十、怎么防止死锁？
避免嵌套锁：这是死锁出现的最常见原因，如果已经持有一个资源，就需要避免锁定另外一个资源。假如只使用一个对象锁的话，其实就不会出现死锁情况
只锁需要的部分：就是只对需要的资源加锁
避免无限期等待：在线程尝试获取锁的时候加上一个超时时间，超过这个时间就放弃对这个锁的请求，并且释放掉自己占有的锁
十一、synchronized 和 Lock 有什么区别？
synchronized关键字，Lock是个接口。
synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。
synchronized无法判断是否获取到锁，Lock可以判断是否获取到锁。
synchronized会自动释放锁，Lock需在finally中手动释放锁（unlock()方法释放锁），否则容易造成死锁。
十二、用Runnable还是Thread好？
如果需要继承其他类，当然是实现Runnable接口好了，可以避免Java中的单继承限制。
十三、什么是线程池？ 为什么要使用它？
线程池就是事先创建一些可执行的线程放入一个容器（池）中，需要用的时候从容器里面获取，用完以后不需要销毁线程而是把线程放回容器中，从而去减少创建线程和销毁线程的开销。
让每个线程可以多次使用,还可以根据系统情况调整执行的线程数量，防止消耗过多内存。
十四、怎么确保线程按顺序执行？
可以用Thread的join()方法，它的作用是让父线程必须等待子线程执行结束之后才能继续运行。
也可以使用单线程的线程池，这样的话内部的线程就会按照加入的顺序来执行。
十五、yield方法有什么作用？
可以让当前线程从运行状态变为就绪状态。
十六、如果你提交任务时，线程池队列已满。会发生什么？
许多程序员会认为这个任务会一直阻塞，直到线程池队列有空位为止。但事实上如果一个任务不能被调度执行那么线程池会抛出一个RejectedExecutionException（拒绝执行）异常。
十七、什么是阻塞式方法？
java中的阻塞式方法是指，在调用方法时，必须等待方法执行完成或者抛出异常，否则程序会一直停留在这个语句上面，
不会继续执行下面的语句。比如多线程中sleep()方法，就是一个阻塞式方法。
十八、如果同步代码块内的线程抛出异常会发生什么？
无论同步代码块里的线程是正常退出还是异常退出的，里面的线程都会释放锁。
十九、悲观锁
悲观锁又叫互斥同步锁，总是假设最坏的情况，每次去拿数据都认为别人会修改，所以每次都会上锁，
当其他线程来访问的时候，就会进入阻塞状态，从而确保数据的安全性。
（悲观锁是由数据库自己实现了的，要用的时候，我们直接调用数据库的相关语句就可以了）
二十、乐观锁
乐观锁是一种不会阻塞其他线程并发的机制，总是假设最好的情况，每次去拿数据都认为别人不会修改，所以每次都不会上锁，
只在更新的时候会判断一下在此期间有没有人去修改这个数据。
如果没有，那就会正常执行；如果有，那为了保证数据的安全性，就放弃修改或者报错。
（数据库的乐观锁需要自己实现，在表里面添加一个 version 字段，每次修改成功值加 1，
这样每次修改的时候先对比一下，自己拥有的 version 和数据库现在的 version 是否一致，如果不一致就不修改，这样就实现了乐观锁）
二十一、线程池都有哪些状态？
运行状态（RUNNING）
线程池创建好之后就会进入运行状态
关闭状态（SHUTDOWN）
不再接受新任务提交，但是会把任务队列中已有的任务处理完。
停止状态（STOP）
不再接受新任务提交，并且会中断当前正在执行的任务、放弃任务队列中已有的任务。
整理状态（TIDYING）
所有的任务都执行完毕后，就会进入整理状态，进入整理状态之后，就会调用线程池的结束（ terminated ）方法。
终止状态（TERMINATED）
当执行完线程池的 结束（terminated） 方法之后就会变为终止状态。