Java会实践但是不会理论怎么办?不如来看看常见java面试题后续,纯干货

朱雀 2022-11-30 12:44 142阅读 0赞

### JavaEE面试题-2 ###

*   *  sleep() 和wait() 有什么区别?
     *  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
     *  请说出你所知道的线程同步的方法
     *  多线程有几种实现方法,都是什么?同步有几种实现方法,都是什么?
     *  同步和异步有何异同，在什么情况下分别使用他们？
     *  启动一个线程是用run()还是start()?
     *  线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系
     *  简述synchronized 和java.util.concurrent.locks.Lock 的异同？
     *  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？
     *  一个线程运行时发生异常会怎样
     *  线程yield()方法有什么用
     *  什么是重入锁
     *  线程数过多会造成什么异常？
     *  什么是CAS算法？在多线程中有哪些应用
     *  线程同步需要注意什么
     *  线程之间如何传递数据
     *  说几个常用的Lock接口实现锁
     *  什么是乐观锁和悲观锁？
     *  Hashtable的size()方法为什么要做同步？
     *  什么是自旋锁
     *  什么是阻塞式方法
     *  提交任务时线程池队列已满会时发会生什么？
     *  java多线程中的死锁、活锁、饥饿、无锁都是什么鬼？
     *  什么是原子性、可见性、有序性
     *  线程池的作用
     *  为什么要用线程池
     *  Java虚拟机的生命周期
     *  Java虚拟机的体系结构
     *  main方法是做什么用的？
     *  不用main方法如何运行一个类？
     *  main方法如何传递参数？传递参数的类型是什么？能不能改变该参数类型？
     *  main方法为什么是静态的？能不能改为非静态？
     *  main方法能被重载吗？
     *  main方法能被覆盖吗？
     *  main方法的返回类型是什么？能不能改变？
     *  main方法的作用域用什么修饰？能不能改变？
     *  main方法可以同步吗？
     *  main方法可以终结吗？
     *  接口是否可继承接口? 抽象类是否可实现(implements)接口? 抽象类是否可继承实体类(concrete class)
     *  static变量是什么含义？

## sleep() 和wait() 有什么区别? ##

答：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。

## 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 ##

答：其它线程只能访问该对象的其它非同步方法，同步方法则不能进入。

## 请说出你所知道的线程同步的方法 ##

答：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；  
notityAll():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。

## 多线程有几种实现方法,都是什么?同步有几种实现方法,都是什么? ##

答：  
1、继承Thread类实现多线程  
2、实现Runnable接口方式实现多线程  
3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程，分别是synchronized,wait 与notify。

## 同步和异步有何异同，在什么情况下分别使用他们？ ##

答：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。

## 启动一个线程是用run()还是start()? ##

答：启动一个线程是调用start()方法，使线程所代表的虚拟处理机处于可运行状态，这意味着它可以由JVM 调度并执行。这并不意味着线程就会立即运行。run()方法可以产生必须退出的标志来停止一个线程。

## 线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系 ##

答：线程指在程序执行过程中，能够执行程序代码的一个执行单位，每个程序至少都有一个线程，也就是程序本身；Java 中的线程有四种状态分别是：运行、就绪、挂起、结束。

## 简述synchronized 和java.util.concurrent.locks.Lock 的异同？ ##

答：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。

## 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？ ##

答：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；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。故不应该使用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。

## 一个线程运行时发生异常会怎样 ##

如果异常没有被捕获该线程将会停止执行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于处理未捕获异常造成线程突然中断情况的一个内嵌接口。当一个未捕获异常将造成线程中断的时候JVM会使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()来查询线程的UncaughtExceptionHandler并将线程和异常作为参数传递给handler的uncaughtException()方法进行处理。

## 线程yield()方法有什么用 ##

Yield方法可以暂停当前正在执行的线程对象，让其它有相同优先级的线程执行。它是一个静态方法而且只保证当前线程放弃CPU占用而不能保证使其它线程一定能占用CPU，执行yield()的线程有可能在进入到暂停状态后马上又被执行

## 什么是重入锁 ##

所谓重入锁，指的是以线程为单位，当一个线程获取对象锁之后，这个线程可以再次获取本对象上的锁，而其他的线程是不可以的。

## 线程数过多会造成什么异常？ ##

线程过多会造成栈溢出，也有可能会造成堆异常

## 什么是CAS算法？在多线程中有哪些应用 ##

CAS，全称为Compare and Swap，即比较-替换。假设有三个操作数：内存值V、旧的预期值A、要修改的值B，当且仅当预期值A和内存值V相同时，才会将内存值修改为B并返回true，否则什么都不做并返回false。当然CAS一定要volatile变量配合，这样才能保证每次拿到的变量是主内存中最新的那个值，否则旧的预期值A对某条线程来说，永远是一个不会变的值A，只要某次CAS操作失败，永远都不可能成功。

## 线程同步需要注意什么 ##

1、尽量缩小同步的范围，增加系统吞吐量。  
2、分布式同步锁无意义，要使用分布式锁。  
3、防止死锁，注意加锁顺序。

## 线程之间如何传递数据 ##

通过在线程之间共享对象就可以了，然后通过wait/notify/notifyAll、await/signal/signalAll进行唤起和等待，比方说阻塞队列BlockingQueue就是为线程之间共享数据而设计的

## 说几个常用的Lock接口实现锁 ##

ReentrantLock、ReadWriteLock

## 什么是乐观锁和悲观锁？ ##

乐观锁：就像它的名字一样，对于并发间操作产生的线程安全问题持乐观状态，乐观锁认为竞争不总是会发生，因此它不需要持有锁，将比较-替换这两个动作作为一个原子操作尝试去修改内存中的变量，如果失败则表示发生冲突，那么就应该有相应的重试逻辑。

悲观锁：还是像它的名字一样，对于并发间操作产生的线程安全问题持悲观状态，悲观锁认为竞争总是会发生，因此每次对某资源进行操作时，都会持有一个独占的锁，就像synchronized，不管三七二十一，直接上了锁就操作资源了

## Hashtable的size()方法为什么要做同步？ ##

同一时间只能有一条线程执行固定类的同步方法，但是对于类的非同步方法，可以多条线程同时访问。所以，这样就有问题了，可能线程A在执行Hashtable的put方法添加数据，线程B则可以正常调用size()方法读取Hashtable中当前元素的个数，那读取到的值可能不是最新的，可能线程A添加了完了数据，但是没有对size++，线程B就已经读取size了，那么对于线程B来说读取到的size一定是不准确的。而给size()方法加了同步之后，意味着线程B调用size()方法只有在线程A调用put方法完毕之后才可以调用，这样就保证了线程安全性  
CPU执行代码，执行的不是Java代码，这点很关键，一定得记住。Java代码最终是被翻译成机器码执行的，机器码才是真正可以和硬件电路交互的代码。即使你看到Java代码只有一行，甚至你看到Java代码编译之后生成的字节码也只有一行，也不意味着对于底层来说这句语句的操作只有一个。一句"return count"假设被翻译成了三句汇编语句执行，一句汇编语句和其机器码做对应，完全可能执行完第一句，线程就切换了。

## 什么是自旋锁 ##

自旋锁是采用让当前线程不停地的在循环体内执行实现的，当循环的条件被其他线程改变时才能进入临界区

## 什么是阻塞式方法 ##

阻塞式方法是指程序会一直等待该方法完成期间不做其他事情，ServerSocket的accept()方法就是一直等待客户端连接。这里的阻塞是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，直到得到结果之后才会返回。此外，还有异步和非阻塞式方法在任务完成前就返回。

## 提交任务时线程池队列已满会时发会生什么？ ##

当线程数小于最大线程池数maximumPoolSize时就会创建新线程来处理，而线程数大于等于最大线程池数maximumPoolSize时就会执行拒绝策略。

## java多线程中的死锁、活锁、饥饿、无锁都是什么鬼？ ##

死锁、活锁、饥饿是关于多线程是否活跃出现的运行阻塞障碍问题，如果线程出现了这三种情况，即线程不再活跃，不能再正常地执行下去了。

死锁

死锁是多线程中最差的一种情况，多个线程相互占用对方的资源的锁，而又相互等对方释放锁，此时若无外力干预，这些线程则一直处理阻塞的假死状态，形成死锁。

举个例子，A同学抢了B同学的钢笔，B同学抢了A同学的书，两个人都相互占用对方的东西，都在让对方先还给自己自己再还，这样一直争执下去等待对方还而又得不到解决，老师知道此事后就让他们相互还给对方，这样在外力的干预下他们才解决，当然这只是个例子没有老师他们也能很好解决，计算机不像人如果发现这种情况没有外力干预还是会一直阻塞下去的。

活锁

活锁这个概念大家应该很少有人听说或理解它的概念，而在多线程中这确实存在。活锁恰恰与死锁相反，死锁是大家都拿不到资源都占用着对方的资源，而活锁是拿到资源却又相互释放不执行。当多线程中出现了相互谦让，都主动将资源释放给别的线程使用，这样这个资源在多个线程之间跳动而又得不到执行，这就是活锁。

饥饿

我们知道多线程执行中有线程优先级这个东西，优先级高的线程能够插队并优先执行，这样如果优先级高的线程一直抢占优先级低线程的资源，导致低优先级线程无法得到执行，这就是饥饿。当然还有一种饥饿的情况，一个线程一直占着一个资源不放而导致其他线程得不到执行，与死锁不同的是饥饿在以后一段时间内还是能够得到执行的，如那个占用资源的线程结束了并释放了资源。

无锁

无锁，即没有对资源进行锁定，即所有的线程都能访问并修改同一个资源，但同时只有一个线程能修改成功。无锁典型的特点就是一个修改操作在一个循环内进行，线程会不断的尝试修改共享资源，如果没有冲突就修改成功并退出否则就会继续下一次循环尝试。所以，如果有多个线程修改同一个值必定会有一个线程能修改成功，而其他修改失败的线程会不断重试直到修改成功。之前的文章我介绍过JDK的CAS原理及应用即是无锁的实现。

可以看出，无锁是一种非常良好的设计，它不会出现线程出现的跳跃性问题，锁使用不当肯定会出现系统性能问题，虽然无锁无法全面代替有锁，但无锁在某些场合下是非常高效的。

## 什么是原子性、可见性、有序性 ##

原子性、可见性、有序性是多线程编程中最重要的几个知识点，由于多线程情况复杂，如何让每个线程能看到正确的结果，这是非常重要的。

原子性

原子性是指一个线程的操作是不能被其他线程打断，同一时间只有一个线程对一个变量进行操作。在多线程情况下，每个线程的执行结果不受其他线程的干扰，比如说多个线程同时对同一个共享成员变量n++100次，如果n初始值为0，n最后的值应该是100，所以说它们是互不干扰的，这就是传说的中的原子性。但n++并不是原子性的操作，要使用AtomicInteger保证原子性。

可见性

可见性是指某个线程修改了某一个共享变量的值，而其他线程是否可以看见该共享变量修改后的值。在单线程中肯定不会有这种问题，单线程读到的肯定都是最新的值，而在多线程编程中就不一定了。

每个线程都有自己的工作内存，线程先把共享变量的值从主内存读到工作内存，形成一个副本，当计算完后再把副本的值刷回主内存，从读取到最后刷回主内存这是一个过程，当还没刷回主内存的时候这时候对其他线程是不可见的，所以其他线程从主内存读到的值是修改之前的旧值。

像CPU的缓存优化、硬件优化、指令重排及对JVM编译器的优化，都会出现可见性的问题。

有序性

我们都知道程序是按代码顺序执行的，对于单线程来说确实是如此，但在多线程情况下就不是如此了。为了优化程序执行和提高CPU的处理性能，JVM和操作系统都会对指令进行重排，也就说前面的代码并不一定都会在后面的代码前面执行，即后面的代码可能会插到前面的代码之前执行，只要不影响当前线程的执行结果。所以，指令重排只会保证当前线程执行结果一致，但指令重排后势必会影响多线程的执行结果。

## 线程池的作用 ##

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。  
根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

## 为什么要用线程池 ##

1.  减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
2.  可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。  
    Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。  
    比较重要的几个类：  
    ExecutorService 真正的线程池接口。  
    ScheduledExecutorService 能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。  
    ThreadPoolExecutor ExecutorService的默认实现。  
    ScheduledThreadPoolExecutor 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。  
    要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。
3.  newSingleThreadExecutor  
    创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。
4.  newFixedThreadPool  
    创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。
5.  newCachedThreadPool  
    创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，  
    那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。
6.  newScheduledThreadPool  
    创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。  
    105、什么是Java虚拟机  
    Java虚拟机是一个想象中的机器,在实际的计算机上通过软件模拟来实现。Java虚拟机有自己想象中的硬件,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。  
    106、为什么使用Java虚拟机  
    Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行,至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

## Java虚拟机的生命周期 ##

一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务：执行Java程序。程序开始执行时它才运行，程序结束时它就停止。假如你同时运行三个Java程序，就会有三个运行中的Java虚拟机。  
Java虚拟机总是开始于一个main()方法，这个方法必须是公有public、返回void、直接接收一个字符串数组。在程序执行时，你必须给Java虚拟机指明这个包含有main()方法的类名。  
Main()方法是程序的起点，它被执行的线程初始化为程序的初始线程。程序中其它的线程都由他来启动。Java中的线程分为两种：守护线程 （daemon）和普通线程（non-daemon）。守护线程是Java虚拟机自己使用的线程，比如负责垃圾收集的线程就是一个守护线程。当然，你也可以把自己的程序设置为守护线程。包含Main()方法的初始线程不是守护线程。  
只要Java虚拟机中还有普通的线程在执行，Java虚拟机就不会停止。如果有足够的权限，你可以调用exit()方法终止程序。

## Java虚拟机的体系结构 ##

在Java虚拟机的规范中定义了一系列的子系统、内存区域、数据类型和使用指南。这些组件构成了Java虚拟机的内部结构，他们不仅仅为Java虚拟机的实现提供了清晰的内部结构，更是严格规定了Java虚拟机实现的外部行为。  
每一个Java虚拟机都由一个类加载器子系统（class loader subsystem），负责加载程序中的类型（类class和接口interface），并赋予唯一的名字。每一个Java虚拟机都有一个执行引擎（execution engine）负责执行被加载类中包含的指令。  
程序的执行需要一定的内存空间，如字节码、被加载类的其他额外信息、程序中的对象、方法的参数、返回值、本地变量、处理的中间变量等等。Java虚拟机将这些信息统统保存在数据区（data area）中。虽然每个Java虚拟机的实现中都包含数据区，但是Java虚拟机规范对数据区的规定却非常的抽象。  
每一个Java虚拟机都包含方法区（method area）和堆（heap），他们都被整个程序共享。Java虚拟机加载并解析一个类以后，将从类文件中解析出来的信息保存与方法区中。程序执行时创建的 对象都保存在堆中。  
当一个线程被创建时，会被分配只属于它自己的PC寄存器“pc register”（程序计数器）和Java堆栈（Java stack）。当线程不调用本地方法时，PC寄存器中保存线程执行的下一条指令。Java堆栈保存了一个线程调用方法时的状态，包括本地变量、调用方法的 参数、返回值、处理的中间变量。调用本地方法时的状态保存在本地方法堆栈中（native method stacks），可能再寄存器或者其他非平台独立的内存中。

## main方法是做什么用的？ ##

main方法是Java程序的入口方法，JVM在运行的时候会首先查找main方法。

## 不用main方法如何运行一个类？ ##

不行，没有main方法我们不能运行Java类。  
在Java 7之前，你可以通过使用静态初始化运行Java类。但是，从Java 7开始就行不通了。

## main方法如何传递参数？传递参数的类型是什么？能不能改变该参数类型？ ##

String数组，不能改变。

## main方法为什么是静态的？能不能改为非静态？ ##

main()方法一定是静态的，如果main()是非静态的那么在调用main方法时JVM就得实例化它的类。  
不能改为非静态，main()方法必须声明为静态的，这样JVM才可以调用main()方法而无需实例化它的类。  
如果从main()方法去掉“static”这个声明，虽然编译依然可以成功，但在运行时会导致程序失败。  
在实例化时，还得调用类的构造函数。如果这个类的构造函数有参数，那么届时就会出现歧义。

## main方法能被重载吗？ ##

可以，我们可以重载main()方法。一个Java类可以有任意数量的main()方法。

## main方法能被覆盖吗？ ##

在Java中静态方法在编译时会编译在一起，main方法是静态方法，所以你在Java中不能覆盖静态方法。

## main方法的返回类型是什么？能不能改变？ ##

void，不能改变。

## main方法的作用域用什么修饰？能不能改变？ ##

public，不能改变。

## main方法可以同步吗？ ##

main方法可以在Java中同步，synchronized修饰符允许用于main方法的声明中，这样就可以在Java中同步main方法了。

## main方法可以终结吗？ ##

可以在Java中终结main方法。