Java高并发面试题大全含答案_高并发面试题java

作者：小小林熬夜学编程 | 2024-05-15 19:25:20
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高并发面试题java
                    
                        
                    
                    1 Thread的start方法和run方法的区别？ run方法就是普通的一个方法，代码运行在当前主线程，start会启动一个新的线程，并运行run方法。
 2 如何停止线程运行？ 可以设置一个标志位，任务定期检查这个标记，如果标志设置为取消则任务停止执行，但已执行部分无法停止，标志变量最好设置为volatile。
 3 普通线程与守护线程？ 本质都是线程没什么区别，守护线程在主线程结束时将被抛弃，自动退出。比如垃圾回收线程。
 4 数据库死锁？ 在执行一个事务时可能要获取多个锁，一直持有锁到事务提交，如果A事务需要获取的锁在另一个事务B中，且B事务也在等待A事务所持有的锁，那么两个事务之间就会发生死锁。但数据库死锁比较少见，数据库会加以干涉死锁问题，牺牲一个事务使得其他事务正常执行。
 5 什么是锁顺序死锁？ 两个线程试图以不同的顺序获得相同的锁，那么可能发发生死锁。比如转账问题，由from账户向to账户转账，假设每次我们先同步from对象，再同步to账户，然后执行转账操作，貌似没什么问题。如果这时候to账户同时向from账户转账，那么两个线程可能要永久等待了。
 6 死锁的避免与诊断？ 如果一个线程最多只能获取一个锁，那么就不会发生锁顺序死锁了。如果确实需要获取多个锁，锁的顺序可以按照某种规约，比如两个资源的id值，程序按规约保证获取锁的顺序一致。或者可以使用显式的锁Lock，获取锁的时候设置超时时间，超时后可以重新发起，以避免发生死锁。
 7 线程饥饿与活锁？ 当线程由于无法访问需要的资源而不能继续执行时，就是饥饿状态。活锁是线程虽然没有阻塞，但也不能继续执行，因为程序总是执行相同的操作，且结果都是失败。
 8 多线程性能问题？ 使用多线程主要就是为了提高程序的运行性能，多线程可以更充分发挥系统可处理能力，从而提高系统资源利用率。但多线程自身同时带来了性能开销，线程的创建与销毁，线程间的协调(比如加锁、内存同步)，线程调度，上下文的切换等。好的并发设计就是充分利用现有资源，尽可能使处理器忙碌起来，当然程序设计始终不能脱离业务场景。
 9 内存同步？ 在synchronized和volatile提供的可见性保证中可能会用到内存屏障，内存屏障可以刷新缓存，使缓存无效。同时内存屏障会抑制一些编译器优化操作，大多数操作不能被重排序。
 10 jvm同步优化？ jvm可以通过优化去掉一些不必要的锁，从而减少同步开销。比如一个对象只能被当前线程访问，其他线程不会与当前线程在这个锁上发生同步，jvm可以锁优化去掉同步操作。编译器也可以进行锁粒度粗化操作，将临近的多个同步代码用一个锁合并起来，不仅可以减少多个同步带来的不必要的开销，同时还能使优化器处理更大的代码块，带来进一步的优化。锁自旋，当线程发生阻塞时，可能会自旋等待(不断循环尝试去获取锁)，或者通过操作系统挂起线程，当然这要看锁等待时间，来决定是否自旋。
 11 降低锁的竞争？ 减少锁的持有时间，减少锁的请求频率，使用带有协调机制的独占锁。具体实现可以缩小锁的范围，快进快出。比如只锁同步操作代码块，不要把相关非同步业务逻辑也包含到同步代码块中。可以减小锁的粒度，能对目标对象进行上锁，就不要对操作目标对象的方法上锁，也可以使用一些锁分段技术的组件，比如ConcurrentHashMap。也可以使用一些非独占锁，比如ReadWriteLock。
 12 java中常见的同步机制？ java主要同步机制是synchronized关键字， 还有显式的Lock，volatile，atomic，还有一些同步集合、阻塞队列等。
 13 共享变量在多线程下如何保证线程安全？ 因为多线程是交替执行，每个线程操作共享变量时可能会导致数据不一致，要确保线程安全，需要在访问共享变量时添加同步机制。当然，如果这个变量本身是线程安全的，比如AtomicLong，那么多线程访问也是安全的。
 14 是否共享变量都使用类似AtomicLong原子安全类，多线程访问就是安全的？ 这个不确定，因为无法保证多个变量同时操作，一个原子变量可以保证自己的安全性，但是同时操作多个有逻辑依赖原子的变量，仍可能带来线程安全问题。单个安全不代表组合也安全。
 15 synchronized锁的使用？ synchronized同步代码块，修饰的方法是整个方法体，同步代码块的锁就是方法调用所在的对象实例；静态的synchronized方法以Class对象作为锁；还可以修饰具体对象，以具体对象为锁。
 16 可重入锁，synchronized是可重入的吗？ 当一个线程拥有对象锁之后，如果再次访问此对象的同步代码块或对象时，不再需要获取锁，这就是可重入锁；synchronized是可重入的。
 18 volatile关键字的理解？ volatile属于一个轻量的同步原语，被它修饰的变量，变量的更新操作可以通知到其他线程。简单来说，就是volatile修饰的变量不会被执行重排序，所以保证了变量的可见性。但volatile无法保证变量的原子性操作，仍然是不安全的，通常可以用作标志位，如退出线程的循环变量。
 19 final修饰的不可变对象？ 由关键字final修饰的对象是不可变的，不能被重新赋值，但是final仍可以修饰可变对象的引用，例如集合：final修饰的集合本身引用地址不能改变，但是集合内的数据还是可以修改的。不可变对象会减少加锁或保护性副本的需求，可以带来一些性能上的优势。
 20 常见的并发容器？ ConcurrentHashMap：使用了分段锁，锁的粒度变得更小，多线程访问时，可能都不存在锁的竞争，所以大大提高了吞吐量。简单对比来看，就好比数据库上用行锁来取代表锁，行锁无疑带来更大的并发。
 CopyOnWriteArrayList：写入时复制，多线程访问时，彼此不会互相干扰或被修改的线程所干扰，当然copy时有开销的，尤其时列表元素庞大，且写入操作频繁时，所以仅当迭代操作远远大于修改操作时，才应该考虑使用。
 BlockingQueue：阻塞队列提供了可阻塞的put和take方法，当队列已经满了，那么put操作将阻塞到队列可用，当队列为空时，take操作会阻塞到队列里有数据。有界的队列是一种强大的资源管理器，可以在程序负荷过载时保护应用，可作为一种服务降级的策略。阻塞队列还提供offer操作，当数据无法加入队列时，返回失败状态，给应用主动处理负荷过载带来更多灵活性。
 21 常见的同步工具类？ CountDownLatch：递减计数器闭锁，直到达到某个条件时才放行，多线程可以调用await方法一直阻塞，直到计数器递减为零。比如我们连接zookeeper，由于连接操作是异步的，所以可以使用countDownLatch创建一个计数器为1的锁，连接挂起，当异步连接成功时，调用countDown通知挂起线程；再比如5V5游戏竞技，只有房间人满了才可以开始游戏。
 FutureTask：带有计算结果的任务，在计算完成时才能获取结果，如果计算尚未完成，则阻塞 get
 方法。FutureTask将计算结果从执行线程传递到获取这个结果的线程。
 Semaphore：信号量，用来控制同时访问某个特定资源的数量，只有获取到许可acquire，才能够正常执行，并在完成后释放许可，acquire会一致阻塞到有许可或中断超时。使用信号量可以轻松实现一个阻塞队列。
 CyclicBarrier：类似于闭锁，它可以阻塞一组线程，只有所有线程全部到达以后，才能够继续执行，so线程必须相互等待。这在并行计算中是很有用的，将一个问题拆分为多个独立的子问题，当线程到达栅栏时，调用await等待，一直阻塞到所有参与线程全部到达，再执行下一步任务。
 22 线程’饥饿’死锁 在线程池中，如果一个任务依赖其他任务，那么可能会导致线程死锁。比如在单线程的Executor中，一个任务将另一个任务提交到Executor中，等待这个任务的处理结果。第一个任务在等待第二个任务，而第二个任务在队列里等待第一个任务执行完成。
 23 ThreadPoolexecutor参数配置？ corePoolSize- 池中所保存的线程数，包括空闲线程。 maximumPoolSize - 池中允许的最大线程数。 keepAliveTime-
 当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。 unit - keepAliveTime 参数的时间单位。
 workQueue - 执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由 execute 方法提交的 Runnable 任务。
 threadFactory- 执行程序创建新线程时使用的工厂。 handler -
 由于超出线程范围和队列容量而使执行被阻塞时所使用的处理程序。
 如果池中运行的线程小于coreSize，那么新的请求将创建新的线程，如果coreSize线程全部忙碌，新请求将被添加到队列，如果队列已满，那么将继续创建新线程，但线程总数<=maximumPoolSize，多余coreSize的线程会在超过keepAliveTime终止。
 24 线程池任务饱和时处理策略？ 当线程池线程数已经达到最大值，注意这时队列一定已经满了，线程池已经处于饱和状态，那么新来的请求将会按照相对应的策略被处理。
 AbortPolicy：拒绝任务，抛出RejectedExecutionException CallerRunsPolicy：在
 execute 方法的调用线程中运行被拒绝的任务；如果执行程序已关闭，则会丢弃该任务。 DiscardPolicy：直接丢弃。
 25 什么是Executor？ Executor执行已提交的Runnable任务，把任务和执行机制分离开来，可以看作是一个任务执行框架，任务与执行的解耦，可以更灵活的指定执行方式。所以应该使用Executor代替new
 Thread(Runnable).start()。
 26 什么是线程池，如何创建线程池？ 线程池就是由一组活跃的线程集合，由于线程的创建与销毁开销都比较大，所以利用线程池减少线程的性能开销，提高响应性。适当的调节线程池大小，可以有效利用处理器，同时防止过多线程相互竞争资源耗费内存。使用Executors可以很方便的创建线程池。
 27 Executors可以创建哪些类型的线程池？ newFixedThreadPool：创建一个固定大小的线程池，每当提交一个任务就创建一个线程，直到达到最大数量，达到最大线程数后线程规模不再变化。
 newCachedThreadPool：创建一个可以根据需要创建新线程的线程池，当线程规模大于处理请求时，将回收空闲线程，当需求增加时，可以添加新的线程。
 newSingleThreadExecutor：创建一个单线程Executor。
 newScheduledThreadPool：创建一个固定长度，以延迟或定时的执行方式执行任务。
 28 Executor的生命周期？ ExcutorService扩展了Executor，有三种状态：运行，关闭，已终止。可以调用shutdown方法，优雅关闭任务，这时将不再接受新的任务，同时等待已提交的任务执行完成。

                
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