Java程式員面試中的多線程問題

標籤：style   blog   http   color   java   使用   io   strong   

很多核心Java面試題來源於多線程(Multi-Threading)和集合架構(Collections Framework)，理解核心線程概念時，嫻熟的實際經驗是必需的。這篇文章收集了Java線程方面一些典型的問題，這些問題經常被進階工程師所問到。

0、Java中多線程同步是什嗎？

在多線程程式下，同步能控制對共用資源的訪問。如果沒有同步，當一個Java線程在修改一個共用變數時，另外一個線程正在使用或者更新同一個變數，這樣容易導致程式出現錯誤的結果。

1、解釋實現多線程的幾種方法?

一Java線程可以實現Runnable介面或者繼承Thread類來實現，當你打算多重繼承時，優先選擇實現Runnable。

2、Thread.start()與Thread.run()有什麼區別？

Thread.start()方法(native)啟動線程，使之進入就緒狀態，當cpu分配時間該線程時，由JVM調度執行run()方法。

3、為什麼需要run()和start()方法，我們可以只用run()方法來完成任務嗎？

我們需要run()&start()這兩個方法是因為JVM建立一個單獨的線程不同於普通方法的調用， 所以這項工作由線程的start方法來完成，start由本地方法實現，需要顯示地被調用，使用這倆個方法的另外一個好處是任何一個對象都可以作為線程運 行，只要實現了Runnable介面，這就避免因繼承了Thread類而造成的Java的多繼承問題。

4、什麼是ThreadLocal類，怎麼使用它？

ThreadLocal是一個線程層級的局部變數，並非“本地線程”。ThreadLocal為每個使用該變數的線程提供了一個獨立的變數副本，每個線程修改副本時不影響其它線程對象的副本(譯者注)。

下面是線程局部變數(ThreadLocal variables)的關鍵點：

一個線程局部變數(ThreadLocal variables)為每個線程方便地提供了一個單獨的變數。

ThreadLocal執行個體通常作為靜態私人的(private static)欄位出現在一個類中，這個類用來關聯一個線程。

當多個線程訪問ThreadLocal執行個體時，每個線程維護ThreadLocal提供的獨立的變數副本。

常用的使用可在DAO模式中見到，當DAO類作為一個單例類時，資料庫連結(connection)被每一個線程獨立的維護，互不影響。(基於線程的單例)

5、什麼時候拋出InvalidMonitorStateException異常，為什嗎？

調用wait()/notify()/notifyAll()中的任何一個方法時，如果當前線程沒有獲得該對象的鎖，那麼就會拋出IllegalMonitorStateException的異常(也就是說程式在沒有執行對象的任何同步塊或者同步方法時，仍然嘗試 調用wait()/notify()/notifyAll()時)。由於該異常是RuntimeExcpetion的子類，所以該異常不一定要捕獲(儘管 你可以捕獲只要你願意).作為RuntimeException，此類異常不會在wait(),notify(),notifyAll()的方法簽名提 及。

6、Sleep()、suspend()和wait()之間有什麼區別？

Thread.sleep()使當前線程在指定的時間處於“非運行”（Not Runnable）狀態。線程一直持有對象的監視器。比如一個線程當前在一個同步塊或同步方法中，其它線程不能進入該塊或方法中。如果另一線程調用了 interrupt()方法，它將喚醒那個“睡眠的”線程。

注意：sleep()是一個靜態方法。這意味著只對當前線程有效，一個常見的錯誤是調用t.sleep()，（這裡的t是一個不同於當前線程的線 程）。即便是執行t.sleep()，也是當前線程進入睡眠，而不是t線程。t.suspend()是過時的方法，使用suspend()導致線程進入停 滯狀態，該線程會一直持有對象的監視器，suspend()容易引起死結問題。

object.wait()使當前線程出於“不可運行”狀態，和sleep()不同的是wait是object的方法而不是thread。調用 object.wait()時，線程先要擷取這個對象的對象鎖，當前線程必須在鎖對象保持同步，把當前線程添加到等待隊列中，隨後另一線程可以同步同一個 對象鎖來調用object.notify()，這樣將喚醒原來等待中的線程，然後釋放該鎖。基本上wait()/notify()與sleep() /interrupt()類似，只是前者需要擷取對象鎖。

7、在靜態方法上使用同步時會發生什麼事？

同步靜態方法時會擷取該類的“Class”對象，所以當一個線程進入同步的靜態方法中時，線程監視器擷取類本身的對象鎖，其它線程不能進入這個類的任何靜態同步方法。它不像執行個體方法，因為多個線程可以同時訪問不同執行個體同步執行個體方法。

8、當一個同步方法已經執行，線程能夠調用對象上的非同步執行個體方法嗎？

可以，一個非同步方法總是可以被調用而不會有任何問題。實際上，Java沒有為非同步方法做任何檢查，鎖對象僅僅在同步方法或者同步代碼塊中檢查。如果一個方法沒有聲明為同步，即使你在使用共用資料Java照樣會調用，而不會做檢查是否安全，所以在這種情況下要特別小心。一個方法是否聲明為同步取決於臨界區訪問(critial section access),如果方法不訪問臨界區(共用資源或者資料結構)就沒必要聲明為同步的。

9、 在一個對象上兩個線程可以調用兩個不同的同步執行個體方法嗎？

不能，因為一個對象已經同步了執行個體方法，線程擷取了對象的對象鎖。所以只有執行完該方法釋放對象鎖後才能執行其它同步方法。

10、 什麼是死結

死結就是兩個或兩個以上的線程被無限的阻塞，線程之間相互等待所需資源。這種情況可能發生在當兩個線程嘗試擷取其它資源的鎖，而每個線程又陷入無限等待其它資源鎖的釋放，除非一個使用者進程被終止。就JavaAPI而言，線程死結可能發生在一下情況。

●當兩個線程相互調用Thread.join()

●當兩個線程使用嵌套的同步塊，一個線程佔用了另外一個線程必需的鎖，互相等待時被阻塞就有可能出現死結。

11、什麼是線程餓死，什麼是活鎖？

線程餓死和活鎖雖然不想是死結一樣的常見問題，但是對於並發編程的設計者來說就像一次邂逅一樣。

當所有線程阻塞，或者由於需要的資源無效而不能處理，不存在非阻塞線程使資源可用。JavaAPI中線程活鎖可能發生在以下情形：

●當所有線程在程式中執行Object.wait(0)，參數為0的wait方法。程式將發生活鎖直到在相應的對象上有線程調用Object.notify()或者Object.notifyAll()。

●當所有線程卡在無限迴圈中。

這裡的問題並不詳盡，我相信還有很多重要的問題並未提及，您認為還有哪些問題應該包括在上面呢？歡迎在評論中分享任何形式的問題與建議。

我是天王蓋地虎的分割線                                         

 

 

參考：http://blog.jobbole.com/18571/