【388期】14个必问的多线程&并发面试题

围观：

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1.java中你知道哪些锁？

问题回答：

乐观锁/悲观锁
共享锁/独享锁
公平锁/非公平锁
互斥锁/读写锁
可重入锁
自旋锁
分段锁
偏向锁/轻量级锁/重量级锁

辅助理解：

2.Java线程的状态或者生命周期？

问题回答：

Java的线程状态被定义在公共枚举类java.lang.Thread.state中。一种有六种状态

新建（NEW）： 表示线程新建出来还没有被启动的状态，比如：Thread t = new MyThread();
就绪/运行（RUNNABLE）： 该状态包含了经典线程模型的两种状态：就绪(Ready)、运行(Running)：
阻塞（BLOCKED）： 通常与锁有关系，表示线程正在获取有锁控制的资源，比如进入synchronized代码块，获取ReentryLock等；发起阻塞式IO也会阻塞，比如字符流字节流操作。
等待（WAITING）： 线程在等待某种资源就绪。
超时等待（TIMED_WAIT）： 线程进入条件和等待类似，但是它调用的是带有超时时间的方法。
终止（TERMINATED）： 线程正常退出或异常退出后，就处于终结状态。也可以叫线程的死亡。

经典线程模型包含5种状态，：新建、就绪、运行、等待、退出

经典线程的就绪、运行，在java里面统一叫RUNNABLE

Java的BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING都属于传统模型的等待状态

3.synchronized 与lock区别？

问题回答

lock是一个接口，而synchronized是java的一个关键字
synchronized异常会释放锁，lock异常不会释放，所以一般try catch包起来，finally中写入unlock，避免死锁。
Lock可以提高多个线程进行读操作的效率
synchronized关键字，可以放代码块，实例方法，静态方法，类上
lock一般使用ReentrantLock类做为锁，配合lock()和unlock()方法。在finally块中写unlock()以防死锁。
jdk1.6之前synchronized低效。jdk1.6之后synchronized高效。

4.synchronized 与ReentrantLock区别？

问题回答

synchronized依赖JVM实现，ReentrantLock是JDK实现的。synchronized是内置锁，只要在代码开始的地方加synchronized，代码结束会自动释放。Lock必须手动加锁，手动释放锁。
ReenTrantLock比synchronized增加了一些高级功能。synchronized代码量少，自动化，但扩展性低，不够灵活；ReentrantLock扩展性好，灵活，但代码量相对多。
两者都是可重入锁。都是互斥锁。
synchronized是非公平锁，ReentrantLock可以指定是公平锁还是非公平锁。

5.synchronized 与ThreadLocal区别？

都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。
Synchronized同步机制，提供一份变量，让不同的线程排队访问。
ThreadLocal关键字，为每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。
ThreadLocal比直接使用synchronized同步机制解决线程安全问题更简单，更方便，且结果程序拥有更高的并发性。

6.synchronized 与volatile区别？

volatile是一个类型修饰符（type specifier）。
volatile，它能够使变量在值发生改变时能尽快地让其他线程知道。
关键字volatile是线程同步的轻量级实现，所以volatile性能肯定比synchronized要好，并且只能修改变量，而synchronized可以修饰方法，以及代码块。
多线程访问volatile不会发生阻塞，而synchronized会出现阻塞；volatile能保证数据的可见性，但不能保证原子性；而synchronized可以保证原子性，也可以间接保证可见性，因为它会将私有内存和公共内存中的数据做同步
关键字volatile解决的下变量在多线程之间的可见性；而synchronized解决的是多线程之间资源同步问题

7.Thread类中的start()和run()方法有什么区别?

通过调用线程类的start()方法来启动一个线程，使线程处于就绪状态，即可以被JVM来调度执行，在调度过程中，JVM通过调用线程类的run()方法来完成实际的业务逻辑，当run()方法结束后，此线程就会终止。
如果直接调用线程类的run()方法，会被当作一个普通的函数调用，程序中仍然只有主线程这一个线程。即start()方法能够异步的调用run()方法，但是直接调用run()方法却是同步的，无法达到多线程的目的。
因此，只用通过调用线程类的start()方法才能达到多线程的目的。

8.事务的隔离级别及引发的问题

4个隔离级别

读未提交、读已提交、可重复读、串行化

分别怎么理解呢？

读未提交（READ UNCOMMITTED），事务中的修改，即使没有提交，对其它事务也是可见的。
读已提交（READ COMMITTED），一个事务能读取已经提交的事务所做的修改，不能读取未提交的事务所做的修改。也就是事务未提交之前，对其他事务不可见。
可重复读（REPEATABLE READ），保证在同一个事务中多次读取同样数据的结果是一样的。
串行化（SERIALIZABLE），强制事务串行执行。

读已提交是sql server的默认隔离级别。

可重复读是mysql的默认隔离级别。

多个事务，各个隔离级别引起的问题

读未提交：可能出现脏读、不可重复度、幻读；
读已提交：可能出现不可重复度、幻读；
可重复读：可能出现幻读；
串行化：都没问题；

9.什么是线程安全，java如何保证线程安全？

在多线程环境中，能永远保证程序的正确性。执行结果不存在二义性。说白了，运行多少次结果都是一致的。
换种说法，当多个线程访问某一个类（对象或方法）时，这个类始终都能表现心正确的行为，那么这个类（对象或方法）就是线程安全的。
使用synchronized关键字和使用锁。

10.介绍一下线程池？

线程池就是预先创建一些线程，它们的集合称为线程池。

线程池可以很好地提高性能，在系统启动时即创建大量空闲的线程，程序将一个task给到线程池，线程池就会启动一条线程来执行这个任务，执行结束后，该线程不会死亡，而是再次返回线程池中成为空闲状态，等待执行下一个任务。

线程的创建和销毁比较消耗时间，线程池可以避免这个问题。

Executors是jdk1.5之后的一个新类，提供了一些静态方法，帮助我们方便的生成一些常见的线程池

newSingleThreadExecutor：创建一个单线程化的Executor。
newFixedThreadPool：创建一个固定大小的线程池。
newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池
newScheduleThreadPool：创建一个定长的线程池，可以周期性执行任务。

我们还可以使用ThreadPoolExecutor自己定义线程池，弄懂它的构造参数即可

int corePoolSize：核心池的大小
int maximumPoolSize：线程池最大线程数
long keepAliveTime：保持时间/额外线程的存活时间
TimeUnit unit：时间单位
BlockingQueue workQueue：任务队列
ThreadFactory threadFactory：线程工厂
RejectedExecutionHandler handler：异常的捕捉器

简要回答

线程池就是预先创建一些线程
线程池可以很好地提高性能
线程池可以避免线程的频繁创建和销毁
Executors可以创建常见的4种线程（单线程池、固定大小的、可缓存的、可周期性执行任务的）。
可以通过ThreadPoolExecutor自己定义线程池。

11.同步和异步有何异同？

同步发了指令，会等待返回，然后再发送下一个。
异步发了指令，不会等待返回，随时可以再发送下一个请求
同步可以避免出现死锁，读脏数据的发生
异步则是可以提高效率
实现同步的机制主要有临界区、互斥、信号量和事件

12.如何异步获取多线程返回的数据？

问题包含

说一下Callable这个接口的理解？
说一下Future接口的理解？
说一下FutureTask类的理解？
说一下CompletionService接口的理解？

问题回答

通过Callable+Future，Callable负责执行返回，Future负责接收。Callable接口对象可以交给ExecutorService的submit方法去执行。
通过Callable+FutureTask，Callable负责执行返回，FutureTask负责接收。FutureTask同时实现了Runnable和Callable接口，可以给到ExecutorService的submit方法和Thread去执行。
通过CompletionService，jdk1.8之后提供了完成服务CompletionService，可以实现这样的需求。