2021-01-31 今日主题 并发

今日主题 并发

1.并行和并发有什么区别？

并行：多个处理器或多核处理器同时处理多个任务。

并发：多个任务在同一个 CPU 核上，按细分的时间片轮流(交替)执行，从逻辑上来看那些任务是同时执行。

如下图：

并发 = 两个队列和一台咖啡机。

并行 = 两个队列和两台咖啡机。

2.线程和进程的区别？

一个程序下至少有一个进程，一个进程下至少有一个线程，一个进程下也可以有多个线程来增加程序的执行速度。

3.创建线程有哪几种方式？

创建线程有三种方式：

继承 Thread 重写 run 方法；

实现 Runnable 接口；

实现 Callable 接口。

4.线程有哪些状态？

线程的状态：

NEW 尚未启动

RUNNABLE 正在执行中

BLOCKED 阻塞的（被同步锁或者IO锁阻塞）

WAITING 永久等待状态

TIMED_WAITING 等待指定的时间重新被唤醒的状态

TERMINATED 执行完成

5.sleep() 和 wait() 有什么区别？

类的不同：sleep() 来自 Thread，wait() 来自 Object。

释放锁：sleep() 不释放锁；wait() 释放锁。

用法不同：sleep() 时间到会自动恢复；wait() 可以使用 notify()/notifyAll()直接唤醒。

6.notify()和 notifyAll()有什么区别？

notifyAll()会唤醒所有的线程，notify()之后唤醒一个线程。notifyAll() 调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则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由虚拟机控制。

7. 线程的 run() 和 start() 有什么区别？

start() 方法用于启动线程，run() 方法用于执行线程的运行时代码。run() 可以重复调用，而 start() 只能调用一次。

8. 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

· 方法一：使用安全类，比如 Java. util. concurrent 下的类。

· 方法二：使用自动锁 synchronized。

· 方法三：使用手动锁 Lock。

手动锁 Java 示例代码如下：

Lock lock = new ReentrantLock();

lock. lock();

try {

  System. out. println(“获得锁”);

} catch (Exception e) {

  // TODO: handle exception

} finally {

  System. out. println(“释放锁”);

  lock. unlock();

}

9. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？

synchronized 锁升级原理：在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段，在第一次访问的时候 threadid 为空，jvm 让其持有偏向锁，并将 threadid 设置为其线程 id，再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了 synchronized 锁的升级。

锁的升级的目的：锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized 的实现方式，使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式，从而减低了锁带来的性能消耗。

10. 什么是死锁？

当线程 A 持有独占锁a，并尝试去获取独占锁 b 的同时，线程 B 持有独占锁 b，并尝试获取独占锁 a 的情况下，就会发生 AB 两个线程由于互相持有对方需要的锁，而发生的阻塞现象，我们称为死锁。

11. 怎么防止死锁？

· 尽量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，设置超时时间，超时可以退出防止死锁。

· 尽量使用 Java. util. concurrent 并发类代替自己手写锁。

· 尽量降低锁的使用粒度，尽量不要几个功能用同一把锁。

· 尽量减少同步的代码块。

12. ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？

ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一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。

ThreadLocal 的经典使用场景是数据库连接和 session 管理等。

13. 说一下 synchronized 底层实现原理？

synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的，monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6 之前，monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁，因为需要进行用户态到内核态的切换，所以同步操作是一个无差别的重量级操作，性能也很低。但在 Java 6 的时候，Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进，提供了三种不同的 monitor 实现，也就是常说的三种不同的锁：偏向锁（Biased Locking）、轻量级锁和重量级锁，大大改进了其性能。

14. synchronized 和 volatile 的区别是什么？

· volatile 是变量修饰符；synchronized 是修饰类、方法、代码段。

· volatile 仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而 synchronized 则可以保证变量的修改可见性和原子性。

· volatile 不会造成线程的阻塞；synchronized 可能会造成线程的阻塞。

15. synchronized 和 Lock 有什么区别？

· synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。

· synchronized 不需要手动获取锁和释放锁，使用简单，发生异常会自动释放锁，不会造成死锁；而 lock 需要自己加锁和释放锁，如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。

· 通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。

16. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？

synchronized 早期的实现比较低效，对比 ReentrantLock，大多数场景性能都相差较大，但是在 Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。

主要区别如下：

· ReentrantLock 使用起来比较灵活，但是必须有释放锁的配合动作；

· ReentrantLock 必须手动获取与释放锁，而 synchronized 不需要手动释放和开启锁；

· ReentrantLock 只适用于代码块锁，而 synchronized 可用于修饰方法、代码块等。

· volatile 标记的变量不会被编译器优化；synchronized 标记的变量可以被编译器优化。

反射

1. 什么是反射？

反射是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为 Java 语言的反射机制。

2. 什么是 Java 序列化？什么情况下需要序列化？

Java 序列化是为了保存各种对象在内存中的状态，并且可以把保存的对象状态再读出来。

以下情况需要使用 Java 序列化：

• 想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；

• 想用套接字在网络上传送对象的时候；

• 想通过RMI（远程方法调用）传输对象的时候。

3. 动态代理是什么？有哪些应用？

动态代理是运行时动态生成代理类。

动态代理的应用有 spring aop、hibernate 数据查询、测试框架的后端 mock、rpc，Java注解对象获取等。

4. 怎么实现动态代理？

JDK 原生动态代理和 cglib 动态代理。JDK 原生动态代理是基于接口实现的，而 cglib 是基于继承当前类的子类实现的。

对象拷贝

为什么要使用克隆？

克隆的对象可能包含一些已经修改过的属性，而 new 出来的对象的属性都还是初始化时候的值，所以当需要一个新的对象来保存当前对象的“状态”就靠克隆方法了。

7. 如何实现对象克隆？

• 实现 Cloneable 接口并重写 Object 类中的 clone() 方法。
• 实现 Serializable 接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆。

Java Web

1. JSP 和 servlet 有什么区别？

JSP 是 servlet 技术的扩展，本质上就是 servlet 的简易方式。servlet 和 JSP 最主要的不同点在于，servlet 的应用逻辑是在 Java 文件中，并且完全从表示层中的 html 里分离开来，而 JSP 的情况是 Java 和 html 可以组合成一个扩展名为 JSP 的文件。JSP 侧重于视图，servlet 主要用于控制逻辑。

2. JSP 有哪些内置对象？作用分别是什么？

JSP 有 9 大内置对象：

• request：封装客户端的请求，其中包含来自 get 或 post 请求的参数；

• response：封装服务器对客户端的响应；

• pageContext：通过该对象可以获取其他对象；

• session：封装用户会话的对象；

• application：封装服务器运行环境的对象；

• out：输出服务器响应的输出流对象；

• config：Web 应用的配置对象；

• page：JSP 页面本身（相当于 Java 程序中的 this）；

• exception：封装页面抛出异常的对象。

3. 说一下 JSP 的 4 种作用域？

• page：代表与一个页面相关的对象和属性。
• request：代表与客户端发出的一个请求相关的对象和属性。一个请求可能跨越多个页面，涉及多个 Web 组件；需要在页面显示的临时数据可以置于此作用域。
• session：代表与某个用户与服务器建立的一次会话相关的对象和属性。跟某个用户相关的数据应该放在用户自己的 session 中。
• application：代表与整个 Web 应用程序相关的对象和属性，它实质上是跨越整个 Web 应用程序，包括多个页面、请求和会话的一个全局作用域。

4. session 和 cookie 有什么区别？

• 存储位置不同：session 存储在服务器端；cookie 存储在浏览器端。
• 安全性不同：cookie 安全性一般，在浏览器存储，可以被伪造和修改。
• 容量和个数限制：cookie 有容量限制，每个站点下的 cookie 也有个数限制。
• 存储的多样性：session 可以存储在 Redis 中、数据库中、应用程序中；而 cookie 只能存储在浏览器中。

5. 说一下 session 的工作原理？

session 的工作原理是客户端登录完成之后，服务器会创建对应的 session，session 创建完之后，会把 session 的 id 发送给客户端，客户端再存储到浏览器中。这样客户端每次访问服务器时，都会带着 sessionid，服务器拿到 sessionid 之后，在内存找到与之对应的 session 这样就可以正常工作了。