Java面试题（41-55）

ゝ一纸荒年。 2022-05-18 06:17 122阅读 0赞

**41、Java语言如何进行异常处理，关键字：throws、throw、try、catch、finally分别代表什么意义？在try块中可以抛出异常吗？**

*  try块表示程序正常的业务执行代码。如果程序在执行try块的代码时出现了“非预期”情况，JVM将会生成一个异常对象，这个异常对象将会被后面相应的catch块捕获。
 *  catch块表示一个异常捕获块。当程序执行try块引发异常时，这个异常对象将会被后面相应的catch块捕获。
 *  throw用于手动地抛出异常对象。throw后面需要一个异常对象。
 *  throws用于在方法签名中声明抛出一个或多个异常类，throws关键字后可以紧跟一个或多个异常类。
 *  finally块代表异常处理流程中总会执行的代码块。

对于一个完整的异常处理流程而言，try块是必须的，try块后可以紧跟一个或多个catch块，最后还可以带一个finally块。

try块中可以抛出异常。

**42、java 中有几种方法可以实现一个线程？**

java5以前，有两种实现方法，分别使用new Thread()和new Thread(runnable)形式，

*  第一种继承Thread类，直接重写thread的run方法，所以，我们往往使用Thread子类，即new SubThread()。
 *  第二种是实现Runnable接口，实现runnable的run方法。

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()\{\}表示一个实现了Runnable接口的匿名子类的实例对象,runnable的实现类加上run方法后的代码如下：

new Thread(new Runnable() {
    @Override
        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：

*newFixedThreadPool(int nThread)*

创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
    for(int i=0;i<10;i++) {
        pool.execute(new Runnable(){
       public void run(){}});
    }

*newCachedThreadPool()*

创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。

Executors.newCachedThreadPool().execute(new Runnable(){
       public void run(){}});

*newSingleThreadExecutor()*

创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。

Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){
       public void run(){}});

**43、用什么关键字修饰同步方法?**

用synchronized关键字修饰同步方法。

**44、stop()和 suspend()方法为何不推荐使用？**

*stop()方法*

stop()方法作为一种粗暴的线程终止行为，在线程终止之前没有对其做任何的清除操作，因此具有固有的不安全性。用Thread.stop()方法来终止线程将会释放该线程对象已经锁定的所有监视器。如果以前受这些监视器保护的任何对象都处于不连贯状态，那么损坏的对象对其他线程可见，这有可能导致不安全的操作。 由于上述原因，因此不应该使用stop()方法，而应该在自己的Thread类中置入一个标志，用于控制目标线程是活动还是停止。如果该标志指示它要停止运行，可使其结束run（）方法。如果目标线程等待很长时间，则应使用interrupt()方法来中断该等待。

*举个例子*

假如一个线程正在执行：synchronized void \{ x = 3; y = 4;\}　由于方法是同步的，多个线程访问时总能保证x,y被同时赋值，而如果一个线程正在执行到x = 3;时，被调用了 stop()方法，即使在同步块中，它也干脆地stop了，这样就产生了不完整的残废数据。而多线程编程中最最基础的条件要保证数据的完整性；

*suspend()方法*

该方法已经遭到反对，因为它具有固有的死锁倾向。调用suspend()方法的时候，目标线程会停下来。如果目标线程挂起时在保护关键系统资源的监视器上保持有锁，则在目标线程重新开始以前，其他线程都不能访问该资源。除非被挂起的线程恢复运行。对任何其他线程来说，如果想恢复目标线程，同时又试图使用任何一个锁定的资源，就会造成死锁。由于上述原因，因此不应该使用suspend()方法，而应在自己的thread类中置入一个标志，用于控制线程是活动还是挂起。如果标志指出线程应该挂起，那么用wait()方法命令其进入等待状态。如果标志指出线程应当恢复，那么用notify()方法重新启动线程。

**45、sleep() 和 wait() 有什么区别?**

*  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。），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。

**46、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。**

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。

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。

**47、多线程有几种实现方法?同步有几种实现方法?**

多线程有两种实现方法，分别是继承 Thread 类与实现 Runnable 接口

*同步的方式*

*  同步方法 ：即有synchronized关键字修饰的方法。 synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类
 *  同步代码块 ：即有synchronized关键字修饰的语句块。被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步
 *  使用特殊域变量(volatile)实现线程同步
 *  使用重入锁实现线程同步

**48、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。

**49、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?**

*  其他方法前是否加了synchronized关键字，如果没加，则能。
 *  如果这个方法内部调用了wait，则可以进入其他synchronized方法。
 *  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。
 *  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。

**50、线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系**

线程：是进程中的一个执行控制单元，执行路径

*  一个进程中至少有一个线程在负责控制程序的执行；
 *  一个进程中如果只有一个执行路径，这个程序称为单线程；
 *  一个进程中有多个执行路径时，这个程序成为多线程；

一个线程是进程的一个顺序执行流。同类的多个线程共享一块内存空间和一组系统资源，线程本身有一个供程序执行时的堆栈。线程在切换时负荷小，因此，线程也被称为轻负荷进程。一个进程中可以包含多个线程。

一个进程有一个或多个线程。线程更细化于进程，使得多线程程序的并发性高。进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。

线程在执行过程中与进程的区别在于每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，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。

从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用来实现进程的调度和管理以及资源分配。

多个线程或进程”同时”运行只是我们感官上的一种表现。事实上进程和线程是并发运行的，OS的线程调度机制将时间划分为很多时间片段（时间片），尽可能均匀分配给正在运行的程序，获取CPU时间片的线程或进程得以被执行，其他则等待。而CPU则在这些进程或线程上来回切换运行。微观上所有进程和线程是走走停停的，宏观上都在运行，这种都运行的现象叫并发，但是不是绝对意义上的“同时发生。

*线程状态*

![这里写图片描述][70]

*  新建：用new语句创建的线程对象处于新建状态，此时它和其他java对象一样，仅被分配了内存。
 *  等待：当线程在new之后，并且在调用start方法前，线程处于等待状态。
 *  就绪：当一个线程对象创建后，其他线程调用它的start()方法，该线程就进入就绪状态。处于这个状态的线程位于Java虚拟机的可运行池中，等待cpu的使用权。
 *  运行状态：处于这个状态的线程占用CPU，执行程序代码。在并发运行环境中，如果计算机只有一个CPU，那么任何时刻只会有一个线程处于这个状态。只有处于就绪状态的线程才有机会转到运行状态。
 *  阻塞状态：阻塞状态是指线程因为某些原因放弃CPU，暂时停止运行。当线程处于阻塞状态时，Java虚拟机不会给线程分配CPU，直到线程重新进入就绪状态，它才会有机会获得运行状态。
 *  死亡状态：当线程执行完run()方法中的代码，或者遇到了未捕获的异常，就会退出run()方法，此时就进入死亡状态，该线程结束生命周期。

阻塞状态分为三种:

*  等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。
 *  同步阻塞：运行的线程在获取对象同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把线程放入锁池中。
 *  其他阻塞：运行的线程执行Sleep()方法，或者发出I/O请求时，JVM会把线程设为阻塞状态。当Sleep()状态超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

**51、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，并且最好在 finally块句中释放。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。

**52、介绍 Collection 框架的结构**

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![这里写图片描述][70 2]

**53、ArrayList 和 Vector 的区别**

这两个类都实现了 List 接口（List 接口继承了 Collection 接口），他们都是有序集合——即存储在这两个集合中的元素的位置都是有顺序的，相当于一种动态的数组。我们以后可以按位置索引号取出某个元素，并且其中的数据是允许重复的。

*  Vector 是线程安全的，也就是说是它的方法之间是线程同步的，而 ArrayList 是线程序不安全的，它的方法之间是线程不同步的。如果只有一个线程会访问到集合，那最好是使用ArrayList，因为它不考虑线程安全，效率会高些；如果有多个线程会访问到集合，那最好是使用 Vector，因为不需要我们自己再去考虑和编写线程安全的代码。
 *  ArrayList 与 Vector 都有一个初始的容量大小，当存储进它们里面的元素的个数超过了容量时，就需要增加 ArrayList 与 Vector 的存储空间，每次要增加存储空间时，不是只增加一个存储单元，而是增加多个存储单元，每次增加的存储单元的个数在内存空间利用与程序效率之间要取得一定的平衡。Vector 默认增长1倍，ArrayList 增加原来的 0.5 倍。
 *  ArrayList 与 Vector 都可以设置初始的空间大小，Vector 还可以设置增长的空间大小，而 ArrayList 没有提供设置增长空间的方法。

**54、HashMap 和 Hashtable 的区别**

*  继承的父类不同：HashMap是继承自AbstractMap类，而HashTable是继承自Dictionary类。不过它们都实现了同时实现了map、Cloneable（可复制）、Serializable（可序列化）这三个接口Dictionary类是一个已经被废弃的类（见其源码中的注释）。父类都被废弃，自然而然也没人用它的子类Hashtable了。
 *  对Null key和Null value的支持不同：Hashtable既不支持Null key也不支持Null value，HashMap 允许将 null 作为一个 entry 的 key 或者 value；
 *  HashMap 把Hashtable 的contains 方法去掉了，改成containsValue 和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。
 *  Hashtable 的方法是 Synchronize 的，而 HashMap 不是，在多个线程访问Hashtable 时，不需要自己为它的方法实现同步，而 HashMap 就必须为之提供外同步。

**55、List 和 Map的区别?**

*  List：是存储单列数据的集合，存储的数据是有序并且是可以重复的
 *  Map：存储双列数据

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