以下這些面試題是我對著多線程的知識點自己一點點總結下來的,如果有不全的地方歡迎大家留言一起探討。
多線程:是指這個程序運行時產生了不止一個線程
并行:多個CPU同時處理一段邏輯
并發:通過cpu調度算法,讓用戶覺得是在同時進行,但cpu內部并不是真正的同時
多線程是實現并發機制的一種有效手段
1、新建:在new Thread時,jvm會像普通對象一樣給線程分配內存,并初始化其成員變量的值
2、就緒:當執行了start方法后,該線程便處于就緒狀態,但是它并沒有運行,只是表示可以運行了。(注意,當線程被阻塞后重新恢復后,必須先經過就緒狀態)
3、運行:如果就緒狀態的線程獲得了CPU,那么執行run方法后,該線程會處于運行狀態,
如果計算機只有一個CPU,那么在任何時刻,只有一個線程處于運行狀態。在多處理器的機器上,會有多個線程并行執行。當線程數大于CPU數時,依然會有多個線程在同一CPU上輪換(即并發)的現象。
4、阻塞:可以理解為暫停執行該線程
5、死亡:run或call執行完成后;拋出未捕獲的異常后;直接調用stop方法后,線程處于死亡狀態
有哪些方法可以讓線程進入阻塞狀態,然后又如何恢復線程到運行狀態
使線程進入阻塞狀態的方法:
1、調用sleep方法主動放棄所占用的處理器資源
2、調用了一個阻塞式的IO方法:如等待某個輸入輸出流的完成
3、線程試圖得到一個鎖,而該鎖正在被其他線程調用
4、線程在等待某個通知(notify)
5、調用suspend方法暫停了線程,暫停后的線程必須通過resume方法來恢復,容易造成死鎖,一般不用
恢復線程到運行狀態:
1、sleep方法的線程經過了指定的時間
2、阻塞式的IO方法已經返回
3、成功的獲取到了試圖得到的鎖
4、線程正在等等某個通知時,其他線程發出了一個通知
5、調用了resume方法
可以調用線程對象的isAlive方法,當處于就緒、運行、阻塞時,返回true。當處于新建或死亡時,返回false
不能,死亡就是死亡,該線程將不可再次作為線程執行
線程從就緒狀態到運行狀態不受程序控制,而是根據系統線程調用所決定,當處于就緒狀態的線程獲得到處理器資源時,會進入運行狀態。而當處于運行狀態的線程失去處理器資源時,會處于就緒狀態。但是yield方法可以使線程從運行狀態轉入就緒狀態
兩個線程,一個是主線程,一個是垃圾回收機制的線程
如果沒有啟動start而是直接啟動線程的run方法會怎么樣:
虛擬機會把這個線程當做一個普通的對象,而run方法也會被看做是一個普通的對象中的方法
讓一個線程等待另一個線程完成,比如:我創建了一個MyThread線程:
MyThread myThread = new MyThread();
然后在main()方法中調用(本質是在main線程中調用)myThread.join()方法,那么main線程會進入阻塞狀態直到MyThread線程中的run方法的執行完畢后才會繼續執行。
有一種線程,是在后臺運行的,它的任務是為其他線程提供服務,又稱為“守護線程”,
比如JVM的垃圾回收線程就是一個后臺線程。后臺線程有一個特征,就是如果所有前臺線程全部死亡,那么后臺線程會自動死亡。
可以讓線程暫停一段時間,當線程進入睡眠狀態后,該線程不會獲得執行機會,即使系統中沒有其他可以執行的線程,處于sleep中的線程也不會執行,直到睡眠結束
最大的區別是,sleep()在睡眠后不會釋放掉鎖,而wait()在睡眠后會釋放掉鎖。
將當前正在執行的線程暫停,但是是將線程進入到就緒狀態,釋放CPU資源
每個線程都有一定的優先級,優先級高的線程會獲得到更多的執行機會。每個線程的優先級和創建它的父線程的優先級相同,Thread提供了setPriority方法來設定優先級,參數范圍為1-10
什么是線程安全,什么是線程不安全(synchronized的作用或者由來)
線程的run方法不具有同步安全性,當多個線程同時處理一個共享數據時,可能導致數據混亂,這就是線程不安全。所以引入了synchronized來解決此問題。被synchronized鎖定的同步代碼塊,只能同時被一個線程獲取到,當該線程執行完此方法后,會釋放掉該鎖,這時其他線程才可以繼續獲取該鎖。Synchronized()括號內可以傳任何參數,即Obj類型,但通常是被共同訪問的共享資源來作為同步監視器
被synchronized修飾的方法,成為同步方法,如:
Public synchronized void getPerson(){};
當內部類中的代碼塊被synchronized(this)修飾時,請問這個this指的是內部類還是其父類:
內部類
當一個線程訪問某個類中的被synchronized修飾的方法時,另一個線程可以訪問該類中其他沒有被synchronized修飾的方法嗎:
可以
當一個線程訪問某個類中的被synchronized修飾的方法時,另一個線程可以訪問該類中其他被synchronized修飾的方法嗎:
不可以,因為Java中的每個對象都有一個鎖(lock),或者叫做監視器(monitor),當一個線程訪問某個對象的synchronized方法時,將該對象上鎖,其他任何線程都無法再去訪問該對象的synchronized方法了(這里是指所有的同步方法,而不僅僅是同一個方法),直到之前的那個線程執行方法完畢后(或者是拋出了異常),才將該對象的鎖釋放掉,其他線程才有可能再去訪問該對象的synchronized方法。
1、當前線程的同步方法,同步代碼塊執行結束
2、出現了未處理的Error或Exception,導致代碼塊結束
3、當線程正在執行加鎖的代碼塊或同步方法時,調用了wait()方法,那么會使線程進入阻塞狀態,并且釋放鎖
4、注意:當線程正在執行加鎖的代碼塊或同步方法時,調用sleep()方法或者yield()方法,不會釋放鎖
當所有線程處于阻塞狀態,整個程序沒有發生異常,也不會有任何提示,就進入了死鎖狀態;
當兩個線程相互等待對方釋放鎖時,就會發生死鎖。
1、Lock是一個接口,而synchronized是Java中的關鍵字,synchronized是內置的語言實現;
2、synchronized在發生異常時,會自動釋放線程占有的鎖,因此不會導致死鎖現象發生;而Lock在發生異常時,如果沒有主動通過unLock()去釋放鎖,則很可能造成死鎖現象,因此使用Lock時需要在finally塊中釋放鎖;
3、Lock可以通過tryLock()方法知道是否成功獲取到鎖,但是synchronized不行
4、Lock可以讓等待鎖的線程響應中斷,而synchronized卻不行,使用synchronized時,等待的線程會一直等待下去,不能夠響應中斷;
5、Lock可以提高多個線程進行讀操作的效率(讀寫鎖)。
6、Lock可以實現公平鎖,Synchronized不保證公平性。
wait()/notify()機制:
ThreadA處于阻塞狀態(wait方法),ThreadB在run方法中對某個數據做操作,當數據達到我設定的某個條件時,通過notify()來喚醒ThreadA。
好處:提高了CPU的利用率
缺點:如果通知過早,會打亂執行的邏
其他通信方法請參考:
http://www.importnew.com/26850.html
為了避免重復創建線程,線程池可以的出現可以讓線程進行復用,當需要時,從線程池中取出一個線程,當工作完成后,并不是直接關閉線程,而是將線程歸還給線程池供其他任務使用。
newFixedThreadPool:
固定大小的線程池,可以指定線程池的大小,該線程池corePoolSize和maximumPoolSize相等,阻塞隊列使用的是LinkedBlockingQueue,大小為整數最大值。
newSingleThreadExecutor:
單個線程線程池,只有一個線程的線程池,阻塞隊列使用的是LinkedBlockingQueue,若有多余的任務提交到線程池中,則會被暫存到阻塞隊列,待空閑時再去執行。按照先入先出的順序執行任務。
newCachedThreadPool:
緩存線程池,緩存的線程默認存活60秒。線程的核心池corePoolSize大小為0,核心池最大為Integer.MAX_VALUE,阻塞隊列使用的是SynchronousQueue。是一個直接提交的阻塞隊列,他總會迫使線程池增加新的線程去執行新的任務。在沒有任務執行時,當線程的空閑時間超過keepAliveTime(60秒),則工作線程將會終止被回收,當提交新任務時,如果沒有空閑線程,則創建新線程執行任務,會導致一定的系統開銷。如果同時又大量任務被提交,而且任務執行的時間不是特別快,那么線程池便會新增出等量的線程池處理任務,這很可能會很快耗盡系統的資源。
newScheduledThreadPool:
定時線程池,該線程池可用于周期性地去執行任務,通常用于周期性的同步數據。
鎖池和等待池:
1、鎖池:假設線程A已經擁有了某個對象(注意:不是類)的鎖,而其它的線程想要調用這個對象的某個synchronized方法(或者synchronized塊),由于這些線程在進入對象的synchronized方法之前必須先獲得該對象的鎖的擁有權,但是該對象的鎖目前正被線程A擁有,所以這些線程就進入了該對象的鎖池中。
2、等待池:假設一個線程A調用了某個對象的wait()方法,線程A就會釋放該對象的鎖后,進入到了該對象的等待池中
notify和notifyAll的區別
1、如果線程調用了對象的 wait()方法,那么線程便會處于該對象的等待池中,等待池中的線程不會去競爭該對象的鎖。
2、當有線程調用了對象的 notifyAll()方法(喚醒所有 wait 線程)或 notify()方法(只隨機喚醒一個 wait 線程),被喚醒的的線程便會進入該對象的鎖池中,鎖池中的線程會去競爭該對象鎖。也就是說,調用了notify后只要一個線程會由等待池進入鎖池,而notifyAll會將該對象等待池內的所有線程移動到鎖池中,等待鎖競爭
3、優先級高的線程競爭到對象鎖的概率大,假若某線程沒有競爭到該對象鎖,它還會留在鎖池中,唯有線程再次調用 wait()方法,它才會重新回到等待池中。而競爭到對象鎖的線程則繼續往下執行,直到執行完了 synchronized 代碼塊,它會釋放掉該對象鎖,這時鎖池中的線程會繼續競爭該對象鎖