2020 java 并发编程面试题及答案（最全版本持续更新）_java 并发编程笔试题

前言

涵盖各大公司会问到的面试点，同时随着版本的升级，可能也会有一些面试题更新，也会同步保持更新，因为篇幅原因（其实是我懒，哈哈）所以列了一部分答案，所有的答案见下文，总共485页合计20个技术点，文末自取pdf.

1、在 java 中守护线程和本地线程区别？

 

java 中的线程分为两种：守护线程（Daemon）和用户线程（User）。

 

任何线程都可以设置为守护线程和用户线程，通过方法 Thread.setDaemon(boolon)；true 则把该线程设置为守护线程，反之则为用户线程。Thread.setDaemon()必须在 Thread.start()之前调用，否则运行时会抛出异常。

 

两者的区别：

 

唯一的区别是判断虚拟机(JVM)何时离开，Daemon 是为其他线程提供服务，如果全部的 User Thread 已经撤离，Daemon 没有可服务的线程，JVM 撤离。也可以理解为守护线程是 JVM 自动创建的线程（但不一定），用户线程是程序创建的线程；比如 JVM 的垃圾回收线

 

程是一个守护线程，当所有线程已经撤离，不再产生垃圾，守护线程自然就没事可干了，当垃圾回收线程是 Java 虚拟机上仅剩的线程时，Java 虚拟机会自动离开。

 

扩展：Thread Dump 打印出来的线程信息，含有 daemon 字样的线程即为守护

 

进程，可能会有：服务守护进程、编译守护进程、windows 下的监听 Ctrl+break的守护进程、Finalizer 守护进程、引用处理守护进程、GC 守护进程。

 

2、线程与进程的区别？

 

进程是操作系统分配资源的最小单元，线程是操作系统调度的最小单元。

 

一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。

 

3、什么是多线程中的上下文切换？

 

多线程会共同使用一组计算机上的 CPU，而线程数大于给程序分配的 CPU 数量时，为了让各个线程都有执行的机会，就需要轮转使用 CPU。不同的线程切换使用 CPU发生的切换数据等就是上下文切换。

 

4、死锁与活锁的区别，死锁与饥饿的区别？

 

死锁：是指两个或两个以上的进程（或线程）在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。

 

产生死锁的必要条件：

 

1、互斥条件：所谓互斥就是进程在某一时间内独占资源。

2、请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

3、不剥夺条件:进程已获得资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

4、循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

 

活锁：任务或者执行者没有被阻塞，由于某些条件没有满足，导致一直重复尝试，失败，尝试，失败。

 

活锁和死锁的区别在于，处于活锁的实体是在不断的改变状态，所谓的“活”， 而处于死锁的实体表现为等待；活锁有可能自行解开，死锁则不能。

 

饥饿：一个或者多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源，导致一直无法执行的状态。

 

Java 中导致饥饿的原因：

 

1、高优先级线程吞噬所有的低优先级线程的 CPU 时间。

2、线程被永久堵塞在一个等待进入同步块的状态，因为其他线程总是能在它之前

持续地对该同步块进行访问。

3、线程在等待一个本身也处于永久等待完成的对象(比如调用这个对象的 wait 方

法)，因为其他线程总是被持续地获得唤醒。

 

5、Java 中用到的线程调度算法是什么？

 

采用时间片轮转的方式。可以设置线程的优先级，会映射到下层的系统上面的优先级上，如非特别需要，尽量不要用，防止线程饥饿。

 

6、Java Concurrency API 中的 Lock 接口(Lock interface)是什么？对比同步它有什么优势？

 

Lock 接口比同步方法和同步块提供了更具扩展性的锁操作。

 

他们允许更灵活的结构，可以具有完全不同的性质，并且可以支持多个相关类的条件对象。

 

它的优势有：

 

可以使锁更公平

可以使线程在等待锁的时候响应中断

可以让线程尝试获取锁，并在无法获取锁的时候立即返回或者等待一段时间

可以在不同的范围，以不同的顺序获取和释放锁

 

7、什么是 Executors 框架？

 

Executor 框架是一个根据一组执行策略调用，调度，执行和控制的异步任务的框架。

 

无限制的创建线程会引起应用程序内存溢出。所以创建一个线程池是个更好的解决方案，因为可以限制线程的数量并且可以回收再利用这些线程。利用Executors 框架可以非常方便的创建一个线程池。

 

8、什么是阻塞队列？阻塞队列的实现原理是什么？如何使用阻塞队列来实现生产者-消费者模型？

 

阻塞队列（BlockingQueue）是一个支持两个附加操作的队列。

 

这两个附加的操作是：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用。

 

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景，生产者是往队列里添加元素的线程，消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器，而消费者也只从容器里拿元素。

 

9、什么是 FutureTask?使用 ExecutorService 启动任务。

 

在 Java 并发程序中 FutureTask 表示一个可以取消的异步运算。

 

它有启动和取消运算、查询运算是否完成和取回运算结果等方法。只有当运算完成的时候结果才能取回，如果运算尚未完成 get 方法将会阻塞。一个 FutureTask 对象可以对调用了 Callable 和 Runnable 的对象进行包装，由于 FutureTask 也是调用了 Runnable

 

接口所以它可以提交给 Executor 来执行.

 

10、什么是并发容器的实现？

 

何为同步容器：可以简单地理解为通过 synchronized 来实现同步的容器，如果有多个线程调用同步容器的方法，它们将会串行执行。比如 Vector，Hashtable，以及 Collections.synchronizedSet，synchronizedList 等方法返回的容器。

 

可以通过查看 Vector，Hashtable 等这些同步容器的实现代码，可以看到这些容器实现线程安全的方式就是将它们的状态封装起来，并在需要同步的方法上加上关键字 synchronized。

 

并发容器使用了与同步容器完全不同的加锁策略来提供更高的并发性和伸缩性，例如在 ConcurrentHashMap 中采用了一种粒度更细的加锁机制，可以称为分段锁，在这种锁机制下，允许任意数量的读线程并发地访问 map，并且执行读操作的线程和写操作的线程也可以并

 

发的访问 map，同时允许一定数量的写操作线程并发地修改 map，所以它可以在并发环境下实现更高的吞吐量。

 

11、多线程同步和互斥有几种实现方法，都是什么？

 

12、你将如何使用 thread dump？你将如何分析 Thread  dump？

 

13、为什么线程通信的方法 wait(), notify()和 notifyAll()被定义在 Object 类里？

 

14、为什么 wait(), notify()和 notifyAll ()必须在同步方法或者同步块中被调用？

 

15、为什么 Thread 类的 sleep()和 yield ()方法是静态的？

 

16、什么是 Java Timer 类？如何创建一个有特定时间间隔的任务？

 

17、Linux 环境下如何查找哪个线程使用 CPU 最长.

 

18、Java 死锁以及如何避免？

 

19、ReadWriteLock 是什么？

 

20、线程类的构造方法、静态块是被哪个线程调用的.

 

21、同步方法和同步块，哪个是更好的选择?

 

22、Java 线程数过多会造成什么异常？

 

23、sleep 方法和 wait 方法有什么区别?

 

24、synchronized、volatile、CAS 比较.

 

25、CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别