java线程总结(4/5)
转自:http://blog.csdn.net/qiaqia609/article/details/8067356
整理的一些关于线程的面试题目:
46、java中有几种方法可以实现一个线程?用什么关键字修饰同步方法? stop()和suspend()方法为何不推荐使用?
(1).
java5以前,有如下两种:
第一种:
new Thread(){}.start();
这表示调用Thread子类对象的run方法,new Thread(){}表示一个Thread的匿名子类的实例对象,子类加上run方法后的代码如下:
new Thread(){ public void run(){ } }.start();
第二种:
new Thread(new Runnable(){}).start();
这表示调用Thread对象接受的Runnable对象的run方法,new Runnable(){}表示一个Runnable的匿名子类的实例对象,runnable的子类加上run方法后的代码如下:
new Thread(new Runnable(){ public void run(){ } } ).start();
从java5开始,还有如下一些线程池创建多线程的方式:
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3); for(int i=0;i<10;i++) { pool.execute(new Runable(){
public void run(){
}
}); } Executors.newCachedThreadPool().execute(new Runable(){public void run(){}}); Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runable(){public void run(){}});
说明:有两种实现方法,分别使用new Thread()和new Thread(runnable)形式,第一种直接调用thread的run方法,所以,我们往往使用Thread子类,即new SubThread()。第二种调用runnable的run方法。
有两种实现方法:
分别是继承Thread类与实现Runnable接口。
用synchronized关键字修饰同步方法。
(2).
反对使用stop(),是因为它不安全。它会解除由线程获取的所有锁定,而且如果对象处于一种不连贯状态,那么其他线程能在那种状态下检查和修改它们。结果很难检查出真正的问题所在。suspend()方法容易发生死锁。调用suspend()的时候,目标线程会停下来,但却仍然持有在这之前获得的锁定。此时,其他任何线程都不能访问锁定的资源,除非被"挂起"的线程恢复运行。对任何线程来说,如果它们想恢复目标线程,同时又试图使用任何一个锁定的资源,就会造成死锁。所以不应该使用suspend(),而应在自己的Thread类中置入一个标志,指出线程应该活动还是挂起。若标志指出线程应该挂起,便用wait()命其进入等待状态。若标志指出线程应当恢复,则用一个notify()重新启动线程。
47、sleep()和 wait()有什么区别?
(网上的答案:sleep是线程类(Thread)的方法,导致此线程暂停执行指定时间,给执行机会给其他线程,但是监控状态依然保持,到时后会自动恢复。调用sleep不会释放对象锁。 wait是Object类的方法,对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象发出notify方法(或notifyAll)后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。)
sleep就是正在执行的线程主动让出cpu,cpu去执行其他线程,在sleep指定的时间过后,cpu才会回到这个线程上继续往下执行,如果当前线程进入了同步锁,sleep方法并不会释放锁,即使当前线程使用sleep方法让出了cpu,但其他被同步锁挡住了的线程也无法得到执行。
wait是指在一个已经进入了同步锁的线程内,让自己暂时让出同步锁,以便其他正在等待此锁的线程可以得到同步锁并运行,只有其他线程调用了notify方法(notify并不释放锁,只是告诉调用过wait方法的线程可以去参与获得锁的竞争了,但不是马上得到锁,因为锁还在别人手里,别人还没释放。如果notify方法后面的代码还有很多,需要这些代码执行完后才会释放锁,可以在notfiy方法后增加一个等待和一些代码,看看效果),调用wait方法的线程就会解除wait状态和程序可以再次得到锁后继续向下运行。对于wait的讲解一定要配合例子代码来说明,才显得自己真明白:
代码:
package com.huawei.interview; public class MultiThread { /** * @paramargs */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub new Thread(new Thread1()).start(); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } new Thread(new Thread2()).start(); } private static class Thread1 implements Runnable { @Override public void run() { // TODO Auto-generated methods tub // 由于这里的Thread1和下面的Thread2内部run方法要用同一对象作为监视器,我们这里不能用this,因为在Thread2里面的this和这个Thread1的this不是同一个/// 对象。我们用MultiThread.class这个字节码对象,当前虚拟机里引用这个变量时,指向的都是同一个对象。 synchronized (MultiThread.class) { System.out.println("enter thread1..."); System.out.println("thread1 is waiting"); try { // 释放锁有两种方式,第一种方式是程序自然离开监视器的范围,也就是离开了synchronized关键字管辖的代码范围,另一种方式就是在synchronized关键// 字管辖的代码内部调用监视器对象的wait方法。这里,使用wait方法释放锁。 MultiThread.class.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("thread1 is going on..."); System.out.println("thread1 is being over!"); } } } private static class Thread2 implements Runnable { @Override public void run() { // TODO Auto-generated methods tub synchronized (MultiThread.class) { System.out.println("enter thread2..."); System.out.println("thread2 notify other thread can release wait status.."); // 由于notify方法并不释放锁,即使thread2调用下面的sleep方法休息了10毫秒,但thread1仍然不会执行,因为thread2没有释放锁,所以Thread1无法得不 // 到锁。 MultiThread.class.notify(); System.out.println("thread2 is sleeping ten millisecond..."); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("thread2 is going on..."); System.out.println("thread2 is being over!"); } } } }
48、同步和异步有何异同,在什么情况下分别使用他们?举例说明。
(1).如果数据将在线程间共享。例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到,或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了,那么这些数据就是共享数据,必须进行同步存取。
(2).当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法,并且不希望让程序等待方法的返回时,就应该使用异步编程,在很多情况下采用异步途径往往更有效率。
49. 下面两个方法同步吗?
class Test { synchronized static void sayHello3() { } synchronized void getX(){} }
50、多线程有几种实现方法?同步有几种实现方法?
(1).多线程有两种实现方法,分别是继承Thread类与实现Runnable接口
(2).同步的实现方面有两种,分别是synchronized,wait与notify
wait():使一个线程处于等待状态,并且释放所持有的对象的lock。
sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态,是一个静态方法,调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
notify():唤醒一个处于等待状态的线程,注意的是在调用此方法的时候,并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程,而是由JVM确定唤醒哪个线程,而且不是按优先级。
Allnotity():唤醒所有处入等待状态的线程,注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁,而是让它们竞争。
51、启动一个线程是用run()还是start()?
启动一个线程是调用start()方法,使线程就绪状态,以后可以被调度为运行状态,一个线程必须关联一些具体的执行代码,run()方法是该线程所关联的执行代码。
52、当一个线程进入一个对象的一个synchronized方法后,其它线程是否可进入此对象的其它方法?
分几种情况:
(1).其他方法前是否加了synchronized关键字,如果没加,则能。
(2).如果这个方法内部调用了wait,则可以进入其他synchronized方法。
(3).如果其他个方法都加了synchronized关键字,并且内部没有调用wait,则不能。
(4).如果其他方法是static,它用的同步锁是当前类的字节码,与非静态的方法不能同步,因为非静态的方法用的是this。
53、线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系
一个程序中可以有多条执行线索同时执行,一个线程就是程序中的一条执行线索,每个线程上都关联有要执行的代码,即可以有多段程序代码同时运行,每个程序至少都有一个线程,即main方法执行的那个线程。
如果只是一个cpu,它怎么能够同时执行多段程序呢?
这是从宏观上来看的,cpu一会执行a线索,一会执行b线索,切换时间很快,给人的感觉是a,b在同时执行,好比大家在同一个办公室上网,只有一条链接到外部网线,其实,这条网线一会为a传数据,一会为b传数据,由于切换时间很短暂,所以,大家感觉都在同时上网。
状态:就绪,运行,synchronize阻塞,wait和sleep挂起,结束。wait必须在synchronized内部调用。
调用线程的start方法后线程进入就绪状态,线程调度系统将就绪状态的线程转为运行状态,遇到synchronized语句时,由运行状态转为阻塞,当synchronized获得锁后,由阻塞转为运行,在这种情况可以调用wait方法转为挂起状态,当线程关联的代码执行完后,线程变为结束状态。
54、简述synchronized和java.util.concurrent.locks.Lock的异同?
主要相同点:Lock能完成synchronized所实现的所有功能;
主要不同点:Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能。synchronized会自动释放锁,而Lock一定要求程序员手工释放,并且必须在finally从句中释放。Lock还有更强大的功能,例如,它的tryLock方法可以非阻塞方式去拿锁。
举例说明(对下面的题用lock进行了改写):
package com.huawei.interview; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class ThreadTest { /** * @paramargs */ private int j; private Lock lock = new ReentrantLock(); public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub ThreadTest tt = new ThreadTest(); for (int i = 0; i < 2; i++) { new Thread(tt.new Adder()).start(); new Thread(tt.new Subtractor()).start(); } } private class Subtractor implements Runnable { @Override public void run() { // TODO Auto-generated methodstub while (true) { /* synchronized (ThreadTest.this) { System.out.println("j--="+ j--); //这里抛异常了,锁能释放吗? } */ lock.lock(); try { System.out.println("j--=" + j--); } finally { lock.unlock(); } } } } private class Adder implements Runnable { @Override public void run() { // TODO Auto-generated methodstub while (true) { /* synchronized (ThreadTest.this) { System.out.println("j++="+ j++); } */ lock.lock(); try { System.out.println("j++=" + j++); } finally { lock.unlock(); } } } } }
55、设计4个线程,其中两个线程每次对j增加1,另外两个线程对j每次减少1。写出程序。
以下程序使用内部类实现线程,对j增减的时候没有考虑顺序问题。
public class ThreadTest1 { private int j; public static void main(String args[]){ ThreadTest1 tt=new ThreadTest1(); Inc inc=tt.new Inc(); Dec dec=tt.new Dec(); for(int i=0;i<2;i++){ Thread t=new Thread(inc); t.start(); t=new Thread(dec); t.start(); } } private synchronized void inc(){ j++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-inc:"+j); } private synchronized void dec(){ j--; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-dec:"+j); } class Inc implements Runnable{ public void run(){ for(int i=0;i<100;i++){ inc(); } } } class Dec implements Runnable { public void run(){ for(int i=0;i<100;i++){ dec(); } } } }
在写一个:
package com.huawei.interview; public class A { JManager j = new JManager(); public static void main(String[] args) { new A().call(); } void call () { for(int i=0;i<2;i++) { new Thread( new Runnable(){ public void run(){ while(true){ j.accumulate(); } } } ).start(); new Thread( new Runnable(){ public void run(){ while(true){ j.subtract(); } } } ).start(); } } } class JManager { private int j = 0; public synchronized void subtract() { j--; System.out.println(j); } public synchronized void accumulate() { j++; System.out.println(j); } }
56、子线程循环10次,接着主线程循环100,接着又回到子线程循环10次,接着再回到主线程又循环100,如此循环50次,请写出程序。
最终的程序代码如下:
package com.huawei.interview; public class ThreadTest { /** * @paramargs */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub new ThreadTest().init(); } public void init() { final Business business = new Business(); new Thread( new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("============================="+i); business.SubThread(i); } } } ).start(); for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++"+i); business.MainThread(i); } } private class Business { boolean bShouldSub = true;// 这里相当于定义了控制该谁执行的一个信号灯 public synchronized void MainThread(int i) { if (bShouldSub) try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generatedcatch block e.printStackTrace(); } for (int j = 0; j < 5; j++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i + ",j=" + j); } bShouldSub = true; this.notify(); } public synchronized void SubThread(int i) { if (!bShouldSub) try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generatedcatch block e.printStackTrace(); } for (int j = 0; j < 10; j++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i + ",j=" + j); } bShouldSub = false; this.notify(); } } }
备注:不可能一上来就写出上面的完整代码,最初写出来的代码如下,问题在于两个线程的代码要参照同一个变量,即这两个线程的代码要共享数据,所以,把这两个线程的执行代码搬到同一个类中去:
package com.huawei.interview; public class ThreadTest { private static boolean bShouldMain = false; public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub /* new Thread() { public void run(){ for (int i = 0; i < 50; i++) { for (int j = 0; j < 10; j++) { System.out.println("i=" + i + ",j=" + j); } } } }.start(); */ // final String str = newString(""); new Thread( new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 50; i++) { synchronized (ThreadTest.class) { if (bShouldMain) { try { ThreadTest.class.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } for (int j = 0; j < 10; j++) { System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "i=" + i + ",j=" + j); } bShouldMain = true; ThreadTest.class.notify(); } } } } ).start(); for (int i = 0; i < 50; i++) { synchronized (ThreadTest.class) { if (!bShouldMain) { try { ThreadTest.class.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } for (int j = 0; j < 5; j++) { System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "i=" + i + ",j=" + j); } bShouldMain = false; ThreadTest.class.notify(); } } } }
下面使用jdk5中的并发库来实现的:
package com.huawei.interview; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; import java.util.concurrent.locks.Condition; public class ThreadTest { private static Lock lock = new ReentrantLock(); private static Condition subThreadCondition = lock.newCondition(); private static boolean bBhouldSubThread = false; public static void main(String[] args) { ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3); threadPool.execute(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 50; i++) { lock.lock(); try { if (!bBhouldSubThread) subThreadCondition.await(); for (int j = 0; j < 10; j++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j); } bBhouldSubThread = false; subThreadCondition.signal(); } catch (Exception e) { } finally { lock.unlock(); } } } }); threadPool.shutdown(); for (int i = 0; i < 50; i++) { lock.lock(); try { if (bBhouldSubThread) subThreadCondition.await(); for (int j = 0; j < 10; j++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j); } bBhouldSubThread = true; subThreadCondition.signal(); } catch (Exception e) { } finally { lock.unlock(); } } } }