【金三银四】Java并发编程面试题(2021最新版)
前言
多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。在这里,从面试的角度列出了大部分重要的问题,但是你仍然应该牢固的掌握Java多线程基础知识来对应日后碰到的问题。
Java并发编程最全面试题 123道
一、基础知识
1. 为什么要使用并发编程
充分利用多核CPU的计算能力:通过并发编程的形式可以将多核CPU的计算能力发挥到极致,性能得到提升
方便进行业务拆分,提升系统并发能力和性能:在特殊的业务场景下,先天的就适合于并发编程。现在的系统动不动就要求百万级甚至千万级的并发量,而多线程并发编程正是开发高并发系统的基础,利用好多线程机制可以大大提高系统整体的并发能力以及性能。面对复杂业务模型,并行程序会比串行程序更适应业务需求,而并发编程更能吻合这种业务拆分 。
2. 多线程应用场景
3. 并发编程有什么缺点
并发编程的目的就是为了能提高程序的执行效率,提高程序运行速度,但是并发编程并不总是能提高程序运行速度的,而且并发编程可能会遇到很多问题,比如**:内存泄漏、上下文切换、线程安全、死锁**等问题。
4. 并发编程三个必要因素是什么?
并发编程三要素(线程的安全性问题体现在):
原子性:原子,即一个不可再被分割的颗粒。原子性指的是一个或多个操作要么全部执行成功要么全部执行失败。
可见性:一个线程对共享变量的修改,另一个线程能够立刻看到。(synchronized,volatile)
有序性:程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。(处理器可能会对指令进行重排序)
出现线程安全问题的原因:
线程切换带来的原子性问题
缓存导致的可见性问题
编译优化带来的有序性问题
解决办法:
JDK Atomic开头的原子类、synchronized、LOCK,可以解决原子性问题
synchronized、volatile、LOCK,可以解决可见性问题
Happens-Before 规则可以解决有序性问题
5. Java 程序中怎么保证多线程的运行安全?
6. 并行和并发有什么区别?
7. 什么是多线程
多线程:多线程是指程序中包含多个执行流,即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务。
8. 多线程的好处
可以提高 CPU 的利用率。在多线程程序中,一个线程必须等待的时候,CPU 可以运行其它的线程而不是等待,这样就大大提高了程序的效率。也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。
9. 多线程的劣势:
线程也是程序,所以线程需要占用内存,线程越多占用内存也越多;
多线程需要协调和管理,所以需要 CPU 时间跟踪线程;
线程之间对共享资源的访问会相互影响,必须解决竞用共享资源的问题。
10. 线程和进程区别
进程
一个在内存中运行的应用程序。每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程可以有多个线程,比如在Windows系统中,一个运行的xx.exe就是一个进程。
线程
进程中的一个执行任务(控制单元),负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程,一个进程可以运行多个线程,多个线程可共享数据。
线程具有许多传统进程所具有的特征,故又称为轻型进程(Light—Weight Process)或进程元;而把传统的进程称为重型进程(Heavy—Weight Process),它相当于只有一个线程的任务。在引入了线程的操作系统中,通常一个进程都有若干个线程,至少包含一个线程。
根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是处理器任务调度和执行的基本单位
资源开销:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。
包含关系:如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。
内存分配:同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源,而进程之间的地址空间和资源是相互独立的
影响关系:一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。
执行过程:每个独立的进程有程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口。但是线程不能独立执行,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,两者均可并发执行
Java并发编程线程学习笔记Java并发编程的艺术
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