Java面试题及答案整理

r囧r小猫 2022-06-03 01:43 292阅读 0赞

# 15个顶级Java多线程面试题及答案 #

在任何Java面试当中多线程和并发方面的问题都是必不可少的一部分。如果你想获得任何股票投资银行的前台资讯职位，那么你应该准备很多关于多线程的问题。在投资银行业务中多线程和并发是一个非常受欢迎的话题，特别是电子交易发展方面相关的。他们会问面试者很多令人混淆的Java线程问题。面试官只是想确信面试者有足够的Java线程与并发方面的知识，因为候选人中有很多只浮于表面。

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**1. 现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行？**

这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到，目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单，可以用join方法实现。

**2. 在Java中Lock接口比synchronized块的优势是什么？你需要实现一个高效的缓存，它允许多个用户读，但只允许一个用户写，以此来保持它的完整性，你会怎样去实现它？**

lock接口在多线程和并发编程中最大的优势是它们为读和写分别提供了锁，它能满足你写像ConcurrentHashMap这样的高性能数据结构和有条件的阻塞。Java线程面试的问题越来越会根据面试者的回答来提问。我强烈建议在你去参加多线程的面试之前认真读一下Locks，因为当前其大量用于构建电子交易终统的客户端缓存和交易连接空间。

**3. 在java中wait和sleep方法的不同？**

通常会在电话面试中经常被问到的Java线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁，而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互，sleep通常被用于暂停执行。

**4. 用Java实现阻塞队列。**

这是一个相对艰难的多线程面试问题，它能达到很多的目的。第一，它可以检测侯选者是否能实际的用Java线程写程序；第二，可以检测侯选者对并发场景的理解，并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列，你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。

**5. 用Java写代码来解决生产者——消费者问题。**

与上面的问题很类似，但这个问题更经典，有些时候面试都会问下面的问题。在Java中怎么解决生产者——消费者问题，当然有很多解决方法，我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。

**6. 用Java编程一个会导致死锁的程序，你将怎么解决？**

这是我最喜欢的Java线程面试问题，因为即使死锁问题在写多线程并发程序时非常普遍，但是很多侯选者并不能写deadlock free code（无死锁代码？），他们很挣扎。只要告诉他们，你有N个资源和N个线程，并且你需要所有的资源来完成一个操作。为了简单这里的n可以替换为2，越大的数据会使问题看起来更复杂。通过避免Java中的死锁来得到关于死锁的更多信息。

**7. 什么是原子操作，Java中的原子操作是什么？**

非常简单的java线程面试问题，接下来的问题是你需要同步一个原子操作。

**8. Java中的Volatile关键是什么作用？怎样使用它？在Java中它跟synchronized方法有什么不同？**

自从Java 5和Java内存模型改变以后，基于volatile关键字的线程问题越来越流行。应该准备好回答关于volatile变量怎样在并发环境中确保可见性、顺序性和一致性。

**9. 什么是竞争条件？你怎样发现和解决竞争？**

这是一道出现在多线程面试的高级阶段的问题。大多数的面试官会问最近你遇到的竞争条件，以及你是怎么解决的。有些时间他们会写简单的代码，然后让你检测出代码的竞争条件。可以参考我之前发布的关于Java竞争条件的文章。在我看来这是最好的java线程面试问题之一，它可以确切的检测候选者解决竞争条件的经验，or writing code which is free of data race or any other race condition。关于这方面最好的书是《Concurrency practices in Java》。

**10. 你将如何使用thread dump？你将如何分析Thread dump？**

在UNIX中你可以使用kill -3，然后thread dump将会打印日志，在windows中你可以使用”CTRL+Break”。非常简单和专业的线程面试问题，但是如果他问你怎样分析它，就会很棘手。

**11. 为什么我们调用start()方法时会执行run()方法，为什么我们不能直接调用run()方法？**

这是另一个非常经典的java多线程面试问题。这也是我刚开始写线程程序时候的困惑。现在这个问题通常在电话面试或者是在初中级Java面试的第一轮被问到。这个问题的回答应该是这样的，当你调用start()方法时你将创建新的线程，并且执行在run()方法里的代码。但是如果你直接调用run()方法，它不会创建新的线程也不会执行调用线程的代码。阅读我之前写的《start与run方法的区别》这篇文章来获得更多信息。

**12. Java中你怎样唤醒一个阻塞的线程？**

这是个关于线程和阻塞的棘手的问题，它有很多解决方法。如果线程遇到了IO阻塞，我并且不认为有一种方法可以中止线程。如果线程因为调用wait()、sleep()、或者join()方法而导致的阻塞，你可以中断线程，并且通过抛出InterruptedException来唤醒它。我之前写的《How to deal with blocking methods in java》有很多关于处理线程阻塞的信息。

**13. 在Java中CycliBarriar和CountdownLatch有什么区别？**

这个线程问题主要用来检测你是否熟悉JDK5中的并发包。这两个的区别是CyclicBarrier可以重复使用已经通过的障碍，而CountdownLatch不能重复使用。

**14. 什么是不可变对象，它对写并发应用有什么帮助？**

另一个多线程经典面试问题，并不直接跟线程有关，但间接帮助很多。这个java面试问题可以变的非常棘手，如果他要求你写一个不可变对象，或者问你为什么String是不可变的。

**15. 你在多线程环境中遇到的共同的问题是什么？你是怎么解决它的？**

多线程和并发程序中常遇到的有Memory-interface、竞争条件、死锁、活锁和饥饿。问题是没有止境的，如果你弄错了，将很难发现和调试。这是大多数基于面试的，而不是基于实际应用的Java线程问题。

**补充的其它几个问题：**

1)在java中绿色线程和本地线程区别？

2)线程与进程的区别？

3)什么是多线程中的上下文切换？

4)死锁与活锁的区别，死锁与馅饼的区别？

5)Java中用到的线程调度算法是什么？

6)在Java中什么是线程调度？

7)在线程中你怎么处理不可捕捉异常？

8)什么是线程组，为什么在Java中不推荐使用？

9)为什么使用Executor框架比使用应用创建和管理线程好？

10)在Java中Executor和Executors的区别？

11)如何在Windows和Linux上查找哪个线程使用的CPU时间最长？

### 一线互联网常见的14个Java面试题，你颤抖了吗 ###

**1. synchronized和reentrantlock异同**

相同点

*  都实现了多线程同步和内存可见性语义
 *  都是可重入锁

不同点

*  实现机制不同 synchronized通过java对象头锁标记和Monitor对象实现 reentrantlock通过CAS、ASQ（AbstractQueuedSynchronizer）和locksupport（用于阻塞和解除阻塞）实现 synchronized依赖jvm内存模型保证包含共享变量的多线程内存可见性 reentrantlock通过ASQ的volatile state保证包含共享变量的多线程内存可见性
 *  使用方式不同 synchronized可以修饰实例方法（锁住实例对象）、静态方法（锁住类对象）、代码块（显示指定锁对象） reentrantlock显示调用trylock()/lock()方法，需要在finally块中释放锁
 *  功能丰富程度不同 reentrantlock提供有限时间等候锁（设置过期时间）、可中断锁（lockInterruptibly）、condition（提供await、signal等方法）等丰富语义 reentrantlock提供公平锁和非公平锁实现 synchronized不可设置等待时间、不可被中断（interrupted）

**2. concurrenthashmap为何读不用加锁**

*  jdk1.7
 *  1）HashEntry中的key、hash、next 均为final 型，只能表头插入、删除结点
 *  2）HashEntry类的value域被声明为volatile型
 *  3）不允许用null作为键和值，当读线程读到某个HashEntry的 value域的值为null时，便知道产生了冲突——发生了重排序现象（put设置新value对象的字节码指令重排序），需要加锁后重新读入这个value值
 *  4）volatile变量count协调读写线程之间的内存可见性，写操作后修改count，读操作先读count，根据happen-before传递性原则写操作的修改读操作能够看到
 *  jdk1.8
 *  1）Node的val和next均为volatile型
 *  2）tabAt和casTabAt对应的unsafe操作实现了volatile语义

**3. ContextClassLoader（线程上下文类加载器）的作用**

*  越过类加载器的双亲委派机制去加载类，如serviceloader实现
 *  使用线程上下文类加载器加载类，要注意保证多个需要通信的线程间的类加载器应该是同一个，防止因为不同的类加载器导致类型转换异常(ClassCastException)

**4. tomcat 类加载机制**

![一线互联网常见的14个Java面试题，你颤抖了吗程序员][14_Java]

*  不同应用使用不同的 webapp类加载器，实现应用隔离的效果，webapp类加载器下面是jsp类加载器
 *  不同应用共享的jar包可以放到Shared类加载器/shared目录下

**5. osgi类加载机制**

![一线互联网常见的14个Java面试题，你颤抖了吗程序员][14_Java 1]

*  osgi类加载模型是网状的，可以在模块（Bundle）间互相委托
 *  osgi实现模块化热部署的关键是自定义类加载器机制的实现，每个Bundle都有一个自己的类加载器，当需要更换一个Bundle时，就把Bundle连同类加载器一起换掉以实现代码的热替换
 *  当收到类加载请求时，osgi将按照下面的顺序进行类搜索：
 *  1）将以java.\*开头的类委派给父类加载器加载
 *  2）否则，将委派列表名单（配置文件org.osgi.framework.bootdelegation中定义）内的类委派给父类加载器加载
 *  3）否则，检查是否在Import-Package中声明，如果是，则委派给Export这个类的Bundle的类加载器加载
 *  4）否则，检查是否在Require-Bundle中声明，如果是，则将类加载请求委托给required bundle的类加载器
 *  5）否则，查找当前Bundle的ClassPath，使用自己的类加载器加载
 *  6）否则，查找类是否在自己的Fragment Bundle中，如果在，则委派给Fragment Bundle的类加载器加载
 *  7）否则，查找Dynamic Import-Package（Dynamic Import只有在真正用到此Package的时候才进行加载）的Bundle，委派给对应Bundle的类加载器加载
 *  8）否则，类查找失败

**6. 如何结束一个一直运行的线程**

*  使用退出标志，这个flag变量要多线程可见
 *  使用interrupt，结合isInterrupted()使用

**7. threadlocal使用场景及问题**

*  threadlocal并不能解决多线程共享变量的问题，同一个 threadlocal所包含的对象，在不同的thread中有不同的副本，互不干扰
 *  用于存放线程上下文变量，方便同一线程对变量的前后多次读取，如事务、数据库connection连接，在web编程中使用的更多
 *  **问题：** 注意线程池场景使用threadlocal，因为实际变量值存放在了thread的threadlocalmap类型变量中，如果该值没有remove，也没有先set的话，可能会得到以前的旧值
 *  **问题：** 注意线程池场景下的内存泄露，虽然threadlocal的get/set会清除key（key为threadlocal的弱引用，value是强引用，导致value不释放）为null的entry，但是最好remove

**8. 线程池从启动到工作的流程**

*  刚创建时，里面没有线程
 *  调用 execute() 添加任务时：
 *  1）如果正在运行的线程数量小于核心参数corePoolSize，继续创建线程运行这个任务
 *  2）否则，如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize，将任务加入到阻塞队列中
 *  3）否则，如果队列已满，同时正在运行的线程数量小于核心参数maximumPoolSize，继续创建线程运行这个任务
 *  4）否则，如果队列已满，同时正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，根据设置的拒绝策略处理
 *  5）完成一个任务，继续取下一个任务处理
 *  6）没有任务继续处理，线程被中断或者线程池被关闭时，线程退出执行，如果线程池被关闭，线程结束
 *  7）否则，判断线程池正在运行的线程数量是否大于核心线程数，如果是，线程结束，否则线程阻塞。因此线程池任务全部执行完成后，继续留存的线程池大小为corePoolSize

**9. 阻塞队列BlockingQueue take和poll区别**

*  poll(time)：取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出，则可以等time参数规定的时间，取不到时返回null
 *  take()：取走BlockingQueue里排在首位的对象，若BlockingQueue为空，阻塞直到BlockingQueue有新的对象被加入

**10. 如何从FutureTask不阻塞获取结果**

*  get(long timeout,TimeUnit unit)，超时则返回
 *  轮询，先通过isDone()判断是否结束，然后调用get()

**11. blockingqueue如果存放了比较关键的数据，系统宕机该如何处理**

*  开放性问题，欢迎讨论
 *  将队列持久化，比较麻烦，需要将生产数据持久化到磁盘，持久化成功才返回，消费者线程从磁盘加载数据到内存阻塞队列中，维护消费offset，启动时，根据消费offset从磁盘加载数据
 *  加入消息队列，保证消息不丢失，生成序列号，消费幂等，根据消费进程决定系统重启后的生产状态

**12. NIO与传统I/O的区别**

*  节约线程，NIO由原来的每个线程都需要阻塞读写变成了由单线程（即Selector）负责处理多个channel注册（register）的兴趣事件（SelectionKey）集合（底层借助操作系统提供的epoll()），netty bossgroup处理accept连接（**没看明白为什么bossgroup设置多个thread的必要性**），workergroup处理具体业务流程和数据读写
 *  NIO提供非阻塞操作
 *  传统I/O 以流的方式处理数据，而 NIO 以块的方式处理数据，NIO提供bytebuffer，分为堆内和堆外缓冲区，读写时均先放到该缓冲区中，然后由内核通过channel传输到对端，堆外缓冲区不走内核，提升了性能

**13. list中存放可重复字符串，如何删除某个字符串**

*  调用iterator相关方法删除
 *  倒删，防止正序删除导致的数组重排，index跳过数组元素问题

**14. 有哪些GC ROOTS（跟日常开发比较相关的是和此相关的内存泄露）**

*  所有Java线程当前活跃的栈帧里指向GC堆里的对象的引用，因此用不到的对象及时置null，提升内存回收效率
 *  静态变量引用的对象，因此减少静态变量特别是静态集合变量的大小，集合存放的对象覆写euqls()和hashcode()，防止持续增长
 *  本地方法JNI引用的对象
 *  方法区中的常量引用的对象，因此减少在长字符串上调用String.intern()
 *  classloader加载的class对象，因此自定义classloader无效时及时置null并且注意类加载器加载对象之间的隔离
 *  jvm里的一些静态数据结构里指向GC堆里的对象的引用

转自：http://group.jobbole.com/33336/?utm\_source=python.jobbole.com&utm\_medium=article-related-group-topic

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