【Java面试】多线程操作中常用的几个方法

简介: 【Java面试】多线程操作中常用的几个方法

什么是线程安全

线程安全就是说多线程访问同一代码,不会产生不确定的结果。

在多线程环境中,当各线程不共享数据的时候,即都是私有(private)成员,那么一定是线程安全的。

但这种情况并不多见,在多数情况下需要共享数据,这时就需要进行适当的同步控制了。

线程安全一般都涉及到synchronized, 就是一段代码同时只能有一个线程来操作 不然中间过程可能会产生不可预制的结果。

如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。

Java中实现多线程有几种方法

继承Thread类

实现Runnable接口

实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程;

使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程(也就是使用了ExecutorService来管理前面的三种方式)

如何停止一个正在运行的线程

1、使用退出标志,使线程正常退出,也就是当run方法完成后线程终止。

2、使用stop方法强行终止,但是不推荐这个方法,因为stop和suspend及resume一样都是过期作废的

方法。

3、使用interrupt方法中断线程。

class MyThread extends Thread {
volatile boolean stop = false;
public void run() {
while (!stop) {
System.out.println(getName() + " is running");
try {
sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("week up from blcok...");
stop = true; // 在异常处理代码中修改共享变量的状态
}
}
System.out.println(getName() + " is exiting...");
}
}
class InterruptThreadDemo3 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThread m1 = new MyThread();
System.out.println("Starting thread...");
m1.start();
Thread.sleep(3000);
System.out.println("Interrupt thread...: " + m1.getName());
m1.stop = true; // 设置共享变量为true
m1.interrupt(); // 阻塞时退出阻塞状态
Thread.sleep(3000); // 主线程休眠3秒以便观察线程m1的中断情况
System.out.println("Stopping application...");
}
}

notify()和notifyAll()有什么区别?

notify可能会导致死锁,而notifyAll则不会

任何时候只有一个线程可以获得锁,也就是说只有一个线程可以运行synchronized 中的代码使用notifyall,可以唤醒

所有处于wait状态的线程,使其重新进入锁的争夺队列中,而notify只能唤醒一个。

wait() 应配合while循环使用,不应使用if,务必在wait()调用前后都检查条件,如果不满足,必须调用notify()唤醒另外的线程来处理,自己继续wait()直至条件满足再往下执行。

notify() 是对notifyAll()的一个优化,但它有很精确的应用场景,并且要求正确使用。不然可能导致死锁。正确的场景应该是 WaitSet中等待的是相同的条件,唤醒任一个都能正确处理接下来的事项,如果唤醒的线程无法正确处理,务必确保继续notify()下一个线程,并且自身需要重新回到WaitSet中。

sleep()和wait() 有什么区别?

对于sleep()方法,我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法,则是属于Object类中

的。

sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间,让出cpu该其他线程,但是他的监控状态依然保持者,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。在调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。

当调用wait()方法的时候,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备,获取对象锁进入运行状态。

Thread 类中的start() 和 run() 方法有什么区别?

start()方法被用来启动新创建的线程,而且start()内部调用了run()方法,这和直接调用run()方法的效果不一样。当你调用run()方法的时候,只会是在原来的线程中调用,没有新的线程启动,start()方法才会启动新线程。

为什么wait, notify 和 notifyAll这些方法不在thread类里面?

明显的原因是JAVA提供的锁是对象级的而不是线程级的,每个对象都有锁,通过线程获得。如果线程需要等待某些锁那么调用对象中的wait()方法就有意义了。如果wait()方法定义在Thread类中,线程正在等待的是哪个锁就不明显了。简单的说,由于wait,notify和notifyAll都是锁级别的操作,所以把他们定义在Object类中因为锁属于对象。

为什么wait和notify方法要在同步块中调用?

  1. 只有在调用线程拥有某个对象的独占锁时,才能够调用该对象的wait(),notify()和notifyAll()方法。
  2. 如果你不这么做,你的代码会抛出IllegalMonitorStateException异常。
  3. 还有一个原因是为了避免wait和notify之间产生竞态条件。

wait()方法强制当前线程释放对象锁。这意味着在调用某对象的wait()方法之前,当前线程必须已经获得该对象的锁。因此,线程必须在某个对象的同步方法或同步代码块中才能调用该对象的wait()方法。

在调用对象的notify()和notifyAll()方法之前,调用线程必须已经得到该对象的锁。因此,必须在某个对象的同步方法或同步代码块中才能调用该对象的notify()或notifyAll()方法。

调用wait()方法的原因通常是,调用线程希望某个特殊的状态(或变量)被设置之后再继续执行。调用notify()或notifyAll()方法的原因通常是,调用线程希望告诉其他等待中的线程:“特殊状态已经被设置”。

这个状态作为线程间通信的通道,它必须是一个可变的共享状态(或变量)。

Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的区别?

interrupted() 和 isInterrupted()的主要区别是前者会将中断状态清除而后者不会。Java多线程的中断机制是用内部标识来实现的,调用Thread.interrupt()来中断一个线程就会设置中断标识为true。当中断线程调用静态方法Thread.interrupted()来检查中断状态时,中断状态会被清零。而非静态方法isInterrupted()用来查询其它线程的中断状态且不会改变中断状态标识。简单的说就是任何抛出InterruptedException异常的方法都会将中断状态清零。无论如何,一个线程的中断状态有有可能被其它线程调用中断来改变。

总结:

interrupted 会清空中断状态,isInterrupted 不会。

interrupted 是静态方法,isInterrupted 是实例方法。

有三个线程T1,T2,T3,如何保证顺序执行(考察join方法)?

在多线程中有多种方法让线程按特定顺序执行,你可以用线程类的join()方法在一个线程中启动另一个线程,另外一个线程完成该线程继续执行。为了确保三个线程的顺序你应该先启动最后一个(T3调用T2,T2调用T1),这样T1就会先完成而T3最后完成。

实际上先启动三个线程中哪一个都行,因为在每个线程的run方法中用join方法限定了三个线程的执行顺序。

Thread类中的yield方法有什么作用?

Yield方法可以暂停当前正在执行的线程对象,让其它有相同优先级的线程执行。它是一个静态方法而且只保证当前线程放弃CPU占用而不能保证使其它线程一定能占用CPU,执行yield()的线程有可能在进入到暂停状态后马上又被执行。

Java线程池中submit() 和 execute()方法有什么区别?

两个方法都可以向线程池提交任务,execute()方法的返回类型是void,它定义在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有计算结果的Future对象,它定义在ExecutorService接口中,它扩展了Executor接口,其它线程池类像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有这些方法。


相关文章
|
5天前
|
安全 Java 调度
Java编程时多线程操作单核服务器可以不加锁吗?
Java编程时多线程操作单核服务器可以不加锁吗?
17 2
|
6天前
|
Java 调度
Java-Thread多线程的使用
这篇文章介绍了Java中Thread类多线程的创建、使用、生命周期、状态以及线程同步和死锁的概念和处理方法。
Java-Thread多线程的使用
|
4天前
|
Java 数据中心 微服务
Java高级知识:线程池隔离与信号量隔离的实战应用
在Java并发编程中,线程池隔离与信号量隔离是两种常用的资源隔离技术,它们在提高系统稳定性、防止系统过载方面发挥着重要作用。
5 0
|
6天前
|
Java 数据处理 调度
Java中的多线程编程:从基础到实践
本文深入探讨了Java中多线程编程的基本概念、实现方式及其在实际项目中的应用。首先,我们将了解什么是线程以及为何需要多线程编程。接着,文章将详细介绍如何在Java中创建和管理线程,包括继承Thread类、实现Runnable接口以及使用Executor框架等方法。此外,我们还将讨论线程同步和通信的问题,如互斥锁、信号量、条件变量等。最后,通过具体的示例展示了如何在实际项目中有效地利用多线程提高程序的性能和响应能力。
|
7天前
|
安全 算法 Java
Java中的多线程编程:从基础到高级应用
本文深入探讨了Java中的多线程编程,从最基础的概念入手,逐步引导读者了解并掌握多线程开发的核心技术。无论是初学者还是有一定经验的开发者,都能从中获益。通过实例和代码示例,本文详细讲解了线程的创建与管理、同步与锁机制、线程间通信以及高级并发工具等主题。此外,还讨论了多线程编程中常见的问题及其解决方案,帮助读者编写出高效、安全的多线程应用程序。
|
8天前
|
消息中间件 NoSQL Java
Java知识要点及面试题
该文档涵盖Java后端开发的关键知识点,包括Java基础、JVM、多线程、MySQL、Redis、Spring框架、Spring Cloud、Kafka及分布式系统设计。针对每个主题,文档列举了重要概念及面试常问问题,帮助读者全面掌握相关技术并准备面试。例如,Java基础部分涉及面向对象编程、数据类型、异常处理等;JVM部分则讲解内存结构、类加载机制及垃圾回收算法。此外,还介绍了多线程的生命周期、同步机制及线程池使用,数据库设计与优化,以及分布式系统中的微服务、RPC调用和负载均衡等。
|
2月前
|
存储 Java
【IO面试题 四】、介绍一下Java的序列化与反序列化
Java的序列化与反序列化允许对象通过实现Serializable接口转换成字节序列并存储或传输,之后可以通过ObjectInputStream和ObjectOutputStream的方法将这些字节序列恢复成对象。
|
2月前
|
Java C++
【Java基础面试十七】、Java为什么是单继承,为什么不能多继承?
这篇文章讨论了Java单继承的设计原因,指出Java不支持多继承主要是为了避免方法名冲突等混淆问题,尽管Java类不能直接继承多个父类,但可以通过接口和继承链实现类似多继承的效果。
【Java基础面试十七】、Java为什么是单继承,为什么不能多继承?
|
2月前
|
XML 存储 JSON
【IO面试题 六】、 除了Java自带的序列化之外,你还了解哪些序列化工具?
除了Java自带的序列化,常见的序列化工具还包括JSON(如jackson、gson、fastjson)、Protobuf、Thrift和Avro,各具特点,适用于不同的应用场景和性能需求。
|
2月前
|
Java
【Java基础面试三十七】、说一说Java的异常机制
这篇文章介绍了Java异常机制的三个主要方面:异常处理(使用try、catch、finally语句)、抛出异常(使用throw和throws关键字)、以及异常跟踪栈(异常传播和程序终止时的栈信息输出)。
下一篇
无影云桌面