【Java实习生面试题系列】-- 多线程篇一

简介: 【Java实习生面试题系列】-- 多线程篇一

关注我的小伙伴可能会发现我好久没有写过博客了,在这里说明一下:由于最近比较忙且忙于找一个实习,所以在写博客这一方面落下了,但是经过面试还是被面试官给吊打了。最近我将从各方面搜集面试题,每日更新一到两篇面试题(每一篇大约 10 道面试题),大家一起备战实习!!

在这里插入图片描述

1. 并行和并发有什么区别?

  • 并发并发就是在一段时间内,多个任务都会被处理;但在某一时刻,只有一个任务在执行。单核处理器可以做到并发。比如有两个进程 ABA 运行一个时间片之后,切换到 BB 运行一个时间片之后又切换到 A。因为切换速度足够快,所以宏观上表现为在一段时间内能同时运行多个程序。
  • 并行并行就是在同一时刻,有多个任务在执行。这个需要多核处理器才能完成,在微观上就能同时执行多条指令,不同的程序被放到不同的处理器上运行,这个是物理上的多个进程同时进行。

2. 线程和进程的区别?

线程具有许多传统进程所具有的特征,故又称为轻型进程或进程元;而把传统的进程称为重型进程,它相当于只有一个线程的任务。在引入了线程的操作系统中,通常一个进程都有若干个线程,至少包含一个线程。

  • 根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是处理器任务调度和执行的基本单位
  • 资源开销:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。
  • 包含关系:如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。
  • 内存分配:同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源,而进程之间的地址空间和资源是相互独立的
  • 影响关系:一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。
  • 执行过程:每个独立的进程有程序运行的入口. 顺序执行序列和程序出口。但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制,两者均可并发执行

3. 守护线程是什么?

  • 守护线程:是 运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。在 Java 中垃圾回收线程就是特殊的守护线程

4. 创建线程的几种方式?

  1. 创建 Thread 的子类并重写 run()
  1. 实现 Runnable 接口
  2. 实现 Callable 接口
  3. 通过线程池的方式创建和管理线程

5. Runnable 和 Callable 有什么区别?

  • Callable 规定(重写)的方法是call()Runnable规定(重写)的方法是run()
  • Callable的任务执行后 可返回值,而Runnable的任务是 不能返回值的
  • Call方法 可以抛出异常run方法不可以。
  • 运行Callable任务可以拿到一个Future对象,表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法,以等待计算的完成,并检索计算的结果。通过Future对象可以了解任务执行情况,可取消任务的执行,还可获取执行结果

6. 线程状态及转换?

线程的生命周期及五种基本状态:

在这里插入图片描述

Java线程具有五中基本状态

1)新建状态(New):当线程对象对创建后,即进入了新建状态,如:Thread t = new MyThread();

2)就绪状态(Runnable):当调用线程对象的start()方法(t.start();),线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程,只是说明此线程已经做好了准备,随时等待CPU调度执行,并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行;

3)运行状态(Running):当CPU开始调度处于就绪状态的线程时,此时线程才得以真正执行,即进入到运行状态。注:就 绪状态是进入到运行状态的唯一入口,也就是说,线程要想进入运行状态执行,首先必须处于就绪状态中;

4)阻塞状态(Blocked):处于运行状态中的线程由于某种原因,暂时放弃对CPU的使用权,停止执行,此时进入阻塞状态,直到其进入到就绪状态,才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同,阻塞状态又可以分为三种:

1.等待阻塞:运行状态中的线程执行wait()方法,使本线程进入到等待阻塞状态;

2.同步阻塞 — 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态;

3.其他阻塞 — 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时. join()等待线程终止或者超时. 或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。

5)死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

7. sleep() 和 wait() 的区别?

区别

  • sleep方法:是Thread类的静态方法,当前线程将睡眠n毫秒,线程进入阻塞状态。当睡眠时间到了,会解除阻塞,进入可运行状态,等待CPU的到来。睡眠不释放锁(如果有的话)。
  • wait方法:是Object的方法,必须与synchronized关键字一起使用,线程进入阻塞状态,当notify或者notifyall被调用后,会解除阻塞。但是,只有重新占用互斥锁之后才会进入可运行状态。睡眠时,会释放互斥锁。
  • sleep 方法没有释放锁,而 wait 方法释放了锁
  • sleep 通常被用于暂停执行Wait 通常被用于线程间交互/通信
  • sleep() 方法执行完成后,线程会自动苏醒。或者可以使用 wait(long timeout) 超时后线程会自动苏醒。wait() 方法被调用后,线程不会自动苏醒,需要别的线程调用同一个对象上的 notify() 或者 notifyAll() 方法

相同

  • 两者都可以暂停线程的执行。

8. 线程的 run() 和 start() 有什么区别?

  • new 一个 Thread,线程进入了新建状态; 调用start() 会执行线程的相应准备工作,然后自动执行 run() 方法的内容,(调用 start() 方法,会启动一个线程并使线程进入了就绪状态,当分配到时间片后就可以开始运行了。)这是真正的多线程工作
  • 直接执行 run() 方法,会把 run 方法当成一个 main 线程下的普通方法去执行,并不会在某个线程中执行它,所以这并不是多线程工作

调用 start 方法方可启动线程并使线程进入就绪状态,而 run 方法只是 thread 的一个普通方法调用,还是在主线程里执行。

9. 谈谈对 ThreadLocal 的理解?

ThreadLocal,即线程本地变量。如果你创建了一个 ThreadLocal 变量,那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的一个本地拷贝,多个线程操作这个变量的时候,实际是操作自己本地内存里面的变量,从而起到线程隔离的作用,避免了线程安全问题

//创建一个ThreadLocal变量
static ThreadLocal<String> localVariable = new ThreadLocal<>();

ThreadLocal的应用场景有

  • 数据库连接池
  • 会话管理中使用

10. ThreadLocal的实现原理

  • Thread 类有一个类型为ThreadLocal.ThreadLocalMap的实例变量threadLocals,即每个线程都有一个属于自己的ThreadLocalMap
  • ThreadLocalMap内部维护着 Entry数组,每个Entry代表一个完整的对象,keyThreadLocal本身,valueThreadLocal的泛型值
  • 每个线程在往ThreadLocal里设置值的时候,都是往自己的ThreadLocalMap里存,读也是以某个ThreadLocal作为引用,在自己的map里找对应的key,从而实现了线程隔离

ThreadLocal内存结构图:

img

由结构图是可以看出:

  • Thread对象中持有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap的成员变量。
  • ThreadLocalMap内部维护了 Entry数组,每个Entry代表一个完整的对象,keyThreadLocal本身,valueThreadLocal的泛型值

总结面试题也花费了我不少时间,所以说总结不易,如果你感觉对你有帮助的话,请你三连支持,后面的文章会一点点更新。

在这里插入图片描述

相关文章
|
6天前
|
存储 网络协议 安全
Java网络编程,多线程,IO流综合小项目一一ChatBoxes
**项目介绍**:本项目实现了一个基于TCP协议的C/S架构控制台聊天室,支持局域网内多客户端同时聊天。用户需注册并登录,用户名唯一,密码格式为字母开头加纯数字。登录后可实时聊天,服务端负责验证用户信息并转发消息。 **项目亮点**: - **C/S架构**:客户端与服务端通过TCP连接通信。 - **多线程**:采用多线程处理多个客户端的并发请求,确保实时交互。 - **IO流**:使用BufferedReader和BufferedWriter进行数据传输,确保高效稳定的通信。 - **线程安全**:通过同步代码块和锁机制保证共享数据的安全性。
58 23
|
1月前
|
Java 程序员 开发者
Java社招面试题:一个线程运行时发生异常会怎样?
大家好,我是小米。今天分享一个经典的 Java 面试题:线程运行时发生异常,程序会怎样处理?此问题考察 Java 线程和异常处理机制的理解。线程发生异常,默认会导致线程终止,但可以通过 try-catch 捕获并处理,避免影响其他线程。未捕获的异常可通过 Thread.UncaughtExceptionHandler 处理。线程池中的异常会被自动处理,不影响任务执行。希望这篇文章能帮助你深入理解 Java 线程异常处理机制,为面试做好准备。如果你觉得有帮助,欢迎收藏、转发!
108 14
|
1月前
|
安全 Java 程序员
Java 面试必问!线程构造方法和静态块的执行线程到底是谁?
大家好,我是小米。今天聊聊Java多线程面试题:线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的?构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节有助于掌握Java多线程机制。下期再见! 简介: 本文通过一个常见的Java多线程面试题,详细讲解了线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的。构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节对掌握Java多线程编程至关重要。
57 13
|
1月前
|
安全 Java 开发者
【JAVA】封装多线程原理
Java 中的多线程封装旨在简化使用、提高安全性和增强可维护性。通过抽象和隐藏底层细节,提供简洁接口。常见封装方式包括基于 Runnable 和 Callable 接口的任务封装,以及线程池的封装。Runnable 适用于无返回值任务,Callable 支持有返回值任务。线程池(如 ExecutorService)则用于管理和复用线程,减少性能开销。示例代码展示了如何实现这些封装,使多线程编程更加高效和安全。
|
2月前
|
Java 程序员 调度
Java 高级面试技巧:yield() 与 sleep() 方法的使用场景和区别
本文详细解析了 Java 中 `Thread` 类的 `yield()` 和 `sleep()` 方法,解释了它们的作用、区别及为什么是静态方法。`yield()` 让当前线程释放 CPU 时间片,给其他同等优先级线程运行机会,但不保证暂停;`sleep()` 则让线程进入休眠状态,指定时间后继续执行。两者都是静态方法,因为它们影响线程调度机制而非单一线程行为。这些知识点在面试中常被提及,掌握它们有助于更好地应对多线程编程问题。
87 9
|
2月前
|
算法 安全 Java
Java线程调度揭秘:从算法到策略,让你面试稳赢!
在社招面试中,关于线程调度和同步的相关问题常常让人感到棘手。今天,我们将深入解析Java中的线程调度算法、调度策略,探讨线程调度器、时间分片的工作原理,并带你了解常见的线程同步方法。让我们一起破解这些面试难题,提升你的Java并发编程技能!
103 16
|
2月前
|
Java 程序员
Java社招面试中的高频考点:Callable、Future与FutureTask详解
大家好,我是小米。本文主要讲解Java多线程编程中的三个重要概念:Callable、Future和FutureTask。它们在实际开发中帮助我们更灵活、高效地处理多线程任务,尤其适合社招面试场景。通过 Callable 可以定义有返回值且可能抛出异常的任务;Future 用于获取任务结果并提供取消和检查状态的功能;FutureTask 则结合了两者的优势,既可执行任务又可获取结果。掌握这些知识不仅能提升你的编程能力,还能让你在面试中脱颖而出。文中结合实例详细介绍了这三个概念的使用方法及其区别与联系。希望对大家有所帮助!
202 60
|
2月前
|
安全 Java 程序员
Java面试必问!run() 和 start() 方法到底有啥区别?
在多线程编程中,run和 start方法常常让开发者感到困惑。为什么调用 start 才能启动线程,而直接调用 run只是普通方法调用?这篇文章将通过一个简单的例子,详细解析这两者的区别,帮助你在面试中脱颖而出,理解多线程背后的机制和原理。
78 12
|
13天前
|
Java 调度
【源码】【Java并发】【线程池】邀请您从0-1阅读ThreadPoolExecutor源码
当我们创建一个`ThreadPoolExecutor`的时候,你是否会好奇🤔,它到底发生了什么?比如:我传的拒绝策略、线程工厂是啥时候被使用的? 核心线程数是个啥?最大线程数和它又有什么关系?线程池,它是怎么调度,我们传入的线程?...不要着急,小手手点上关注、点赞、收藏。主播马上从源码的角度带你们探索神秘线程池的世界...
81 0
【源码】【Java并发】【线程池】邀请您从0-1阅读ThreadPoolExecutor源码
|
17天前
|
存储 监控 Java
【Java并发】【线程池】带你从0-1入门线程池
欢迎来到我的技术博客!我是一名热爱编程的开发者,梦想是编写高端CRUD应用。2025年我正在沉淀中,博客更新速度加快,期待与你一起成长。 线程池是一种复用线程资源的机制,通过预先创建一定数量的线程并管理其生命周期,避免频繁创建/销毁线程带来的性能开销。它解决了线程创建成本高、资源耗尽风险、响应速度慢和任务执行缺乏管理等问题。
142 60
【Java并发】【线程池】带你从0-1入门线程池

热门文章

最新文章