最近常问的99道Java多线程面试题 !

2020-05-15 16:03:30来源:博客园 阅读 ()

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最近常问的99道Java多线程面试题 !

天给大家更新的是一篇关于多线程面试的文章,也是霸哥根据时下热门的面试内容给大家进行总结的, 本篇文章属于干货内容! 请各位读者朋友一定要坚持读到最后,完整阅读本文后相信你对多线程会有不一样感悟,下次面试和面试官也能杠一杠相关内容了。

前言

今天给大家更新的是一篇关于多线程面试的文章,也是霸哥根据时下热门的面试内容给大家进行总结的, 本篇文章属于干货内容! 请各位读者朋友一定要坚持读到最后,完整阅读本文后相信你对多线程会有不一样感悟,下次面试和面试官也能杠一杠相关内容了。

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1.什么是进程?

进程是系统中正在运行的一个程序,程序一旦运行就是进程。

进程可以看成程序执行的一个实例。进程是系统资源分配的独立实体,每个进程都拥有独立的地址空间。一个进程无法访问另一个进程的变量和数据结构,如果想让一个进程访问另一个进程的资源,需要使用进程间通信,比如管道,文件,套接字等。

2.什么是线程?

是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。

3.线程的实现方式?

1.继承Thread类

2.实现Runnable接口

3.使用Callable和Future

4.Thread 类中的start() 和 run() 方法有什么区别?

1.start()方法来启动线程,真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕,可以直接继续执行下面的代码;通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程, 这时此线程是处于就绪状态, 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行操作的, 这里方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容, Run方法运行结束, 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。
2.run()方法当作普通方法的方式调用。程序还是要顺序执行,要等待run方法体执行完毕后,才可继续执行下面的代码; 程序中只有主线程——这一个线程, 其程序执行路径还是只有一条, 这样就没有达到写线程的目的。

5.线程NEW状态

new创建一个Thread对象时,并没处于执行状态,因为没有调用start方法启动改线程,那么此时的状态就是新建状态。

6.线程RUNNABLE状态

线程对象通过start方法进入runnable状态,启动的线程不一定会立即得到执行,线程的运行与否要看cpu的调度,我们把这个中间状态叫可执行状态(RUNNABLE)。

7.线程的RUNNING状态

一旦cpu通过轮询货其他方式从任务可以执行队列中选中了线程,此时它才能真正的执行自己的逻辑代码。

8.线程的BLOCKED状态

线程正在等待获取锁。

  • 进入BLOCKED状态,比如调用了sleep,或者wait方法
  • 进行某个阻塞的io操作,比如因网络数据的读写进入BLOCKED状态
  • 获取某个锁资源,从而加入到该锁的阻塞队列中而进入BLOCKED状态

9.线程的TERMINATED状态

TERMINATED是一个线程的最终状态,在该状态下线程不会再切换到其他任何状态了,代表整个生命周期都结束了。

下面几种情况会进入TERMINATED状态:

  • 线程运行正常结束,结束生命周期
  • 线程运行出错意外结束
  • JVM Crash 导致所有的线程都结束

10.线程状态转化图

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11.i–与System.out.println()的异常

示例代码:

image.png

结果:

虽然println()方法在内部是同步的,但i——————的操作却是在进入println()之前发生的,所以有发生非线程安全的概率。

println()源码:

12.如何知道代码段被哪个线程调用?

   System.out.println(Thread.currentThread().getName());

13.线程活动状态?

14.sleep()方法

方法sleep()的作用是在指定的毫秒数内让当前的“正在执行的线程”休眠(暂停执行)。

15.如何优雅的设置睡眠时间?

jdk1.5 后,引入了一个枚举TimeUnit,对sleep方法提供了很好的封装。

比如要表达2小时22分55秒899毫秒。

Thread.sleep(8575899L);
TimeUnit.HOURS.sleep(3);
TimeUnit.MINUTES.sleep(22);
TimeUnit.SECONDS.sleep(55);
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(899);

可以看到表达的含义更清晰,更优雅。

16.停止线程

run方法执行完成,自然终止。

stop()方法,suspend()以及resume()都是过期作废方法,使用它们结果不可预期。

大多数停止一个线程的操作使用Thread.interrupt()等于说给线程打一个停止的标记, 此方法不回去终止一个正在运行的线程,需要加入一个判断才能可以完成线程的停止。

17.interrupted 和 isInterrupted

interrupted : 判断当前线程是否已经中断,会清除状态。

isInterrupted :判断线程是否已经中断,不会清除状态。

18.yield

放弃当前cpu资源,将它让给其他的任务占用cpu执行时间。但放弃的时间不确定,有可能刚刚放弃,马上又获得cpu时间片。

测试代码:(cpu独占时间片)

结果:

用时 = 20 毫秒! 

加入yield,再来测试。(cpu让给其他资源导致速度变慢)

结果:

用时 = 38424 毫秒! 

19.线程的优先级

在操作系统中,线程可以划分优先级,优先级较高的线程得到cpu资源比较多,也就是cpu有限执行优先级较高的线程对象中的任务,但是不能保证一定优先级高,就先执行。

Java的优先级分为1~10个等级,数字越大优先级越高,默认优先级大小为5。超出范围则抛出:java.lang.IllegalArgumentException。

20.优先级继承特性

线程的优先级具有继承性,比如a线程启动b线程,b线程与a优先级是一样的。

21.谁跑的更快?

设置优先级高低两个线程,累加数字,看谁跑的快,上代码。


结果:

low  = 1193854568
high = 1204372373

22.线程种类

Java线程有两种,一种是用户线程,一种是守护线程。

23.守护线程的特点

守护线程是一个比较特殊的线程,主要被用做程序中后台调度以及支持性工作。当Java虚拟机中不存在非守护线程时,守护线程才会随着JVM一同结束工作。

24.Java中典型的守护线程

GC(垃圾回收器)

25.如何设置守护线程

Thread.setDaemon(true)

PS:Daemon属性需要再启动线程之前设置,不能再启动后设置。

25.Java虚拟机退出时Daemon线程中的finally块一定会执行?

Java虚拟机退出时Daemon线程中的finally块并不一定会执行。

代码示例:

结果:

没有任何的输出,说明没有执行finally。

26.设置线程上下文类加载器

? 获取线程上下文类加载器

public ClassLoader getContextClassLoader() 

? 设置线程类加载器(可以打破Java类加载器的父类委托机制)

public void setContextClassLoader(ClassLoader cl)

27.join

join是指把指定的线程加入到当前线程,比如join某个线程a,会让当前线程b进入等待,直到a的生命周期结束,此期间b线程是处于blocked状态。

28.什么是synchronized?

synchronized关键字可以时间一个简单的策略来防止线程干扰和内存一致性错误,如果一个对象是对多个线程可见的,那么对该对想的所有读写都将通过同步的方式来进行。

29.synchronized包括哪两个jvm重要的指令?

monitor enter 和 monitor exit

30.synchronized关键字用法?

可以用于对代码块或方法的修饰

31.synchronized锁的是什么?

普通同步方法 —————> 锁的是当前实力对象。

静态同步方法—————> 锁的是当前类的Class对象。

同步方法快 —————> 锁的是synchonized括号里配置的对象。

32.Java对象头

synchronized用的锁是存在Java对象头里的。对象如果是数组类型,虚拟机用3个字宽(Word)存储对象头,如果对象是非数组类型,用2字宽存储对象头。

Tips:32位虚拟机中一个字宽等于4字节。

33.Java对象头长度

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34.Java对象头的存储结构

32位JVM的Mark Word 默认存储结构

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35.Mark Word的状态变化

Mark Word 存储的数据会随着锁标志为的变化而变化。

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64位虚拟机下,Mark Word是64bit大小的

image

36.锁的升降级规则

Java SE 1.6 为了提高锁的性能。引入了“偏向锁”和轻量级锁“。

Java SE 1.6 中锁有4种状态。级别从低到高依次是:无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态。

锁只能升级不能降级。

37.偏向锁

大多数情况,锁不仅不存在多线程竞争,而且总由同一线程多次获得。当一个线程访问同步块并获取锁时,会在对象头和栈帧中记录存储锁偏向的线程ID,以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行 cas操作来加锁和解锁,只需测试一下对象头 Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功,表示线程已经获得了锁,如果失败,则需要测试下Mark Word中偏向锁的标示是否已经设置成1(表示当前时偏向锁),如果没有设置,则使用cas竞争锁,如果设置了,则尝试使用cas将对象头的偏向锁只想当前线程。

38.关闭偏向锁延迟

java6和7中默认启用,但是会在程序启动几秒后才激活,如果需要关闭延迟,

-XX:BiasedLockingStartupDelay=0。

39.如何关闭偏向锁

JVM参数关闭偏向锁:-XX:-UseBiasedLocking=false,那么程序默认会进入轻量级锁状态。

Tips:如果你可以确定程序的所有锁通常情况处于竞态,则可以选择关闭。

40.轻量级锁

线程在执行同步块,jvm会现在当前线程的栈帧中创建用于储存锁记录的空间。并将对象头中的Mark Word复制到锁记录中。然后线程尝试使用cas将对象头中的Mark Word替换为之乡锁记录的指针。如果成功,当前线程获得锁,如果失败,表示其他线程竞争锁,当前线程便尝试使用自旋来获取锁。

41.轻量锁的解锁

轻量锁解锁时,会使原子操作cas将 displaced Mark Word 替换回对象头,如果成功则表示没有竞争发生,如果失败,表示存在竞争,此时锁就会膨胀为重量级锁。

42.锁的优缺点对比

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43.什么是原子操作

不可被中断的一个或一系列操作

44.Java如何实现原子操作

Java中通过锁和循环cas的方式来实现原子操作,JVM的CAS操作利用了处理器提供的CMPXCHG指令来实现的。自旋CAS实现的基本思路就是循环进行CAS操作直到成功为止。

45.CAS实现原子操作的3大问题

ABA问题,循环时间长消耗资源大,只能保证一个共享变量的原子操作

46.什么是ABA问题

问题:

因为cas需要在操作值的时候,检查值有没有变化,如果没有变化则更新,如果一个值原来是A,变成了B,又变成了A,那么使用cas进行检测时会发现发的值没有发生变化,其实是变过的。

解决:

添加版本号,每次更新的时候追加版本号,A-B-A —> 1A-2B-3A。

从jdk1.5开始,Atomic包提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA的问题。

47.CAS循环时间长占用资源大问题

如果jvm能支持处理器提供的pause指令,那么效率会有一定的提升。

一、它可以延迟流水线执行指令(de-pipeline),使cpu不会消耗过多的执行资源,延迟的时间取决于具体实现的版本,有些处理器延迟时间是0。

二、它可以避免在退出循环的时候因内存顺序冲突而引起的cpu流水线被清空,从而提高cpu执行效率。

48.CAS只能保证一个共享变量原子操作

一、对多个共享变量操作时,可以用锁。

二、可以把多个共享变量合并成一个共享变量来操作。比如,x=1,k=a,合并xk=1a,然后用cas操作xk。

Tips:java 1.5开始,jdk提供了AtomicReference类来保证饮用对象之间的原子性,就可以把多个变量放在一个对象来进行cas操作。

49.volatile关键字

volatile 是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性“。

Java语言规范第3版对volatile定义如下,Java允许线程访问共享变量,为了保证共享变量能准确和一致的更新,线程应该确保排它锁单独获得这个变量。如果一个字段被声明为volatile,Java线程内存模型所有线程看到这个变量的值是一致的。

50.等待/通知机制

一个线程修改了一个对象的值,而另一个线程感知到了变化,然后进行相应的操作。

51.wait

方法wait()的作用是使当前执行代码的线程进行等待,wait()是Object类通用的方法,该方法用来将当前线程置入“预执行队列”中,并在 wait()所在的代码处停止执行,直到接到通知或中断为止。

在调用wait之前线程需要获得该对象的对象级别的锁。代码体现上,即只能是同步方法或同步代码块内。调用wait()后当前线程释放锁。

52.notify

notify()也是Object类的通用方法,也要在同步方法或同步代码块内调用,该方法用来通知哪些可能灯光该对象的对象锁的其他线程,如果有多个线程等待,则随机挑选出其中一个呈wait状态的线程,对其发出 通知 notify,并让它等待获取该对象的对象锁。

53.notify/notifyAll

notify等于说将等待队列中的一个线程移动到同步队列中,而notifyAll是将等待队列中的所有线程全部移动到同步队列中。

54.等待/通知经典范式

等待

通知

55.ThreadLocal

主要解决每一个线程想绑定自己的值,存放线程的私有数据。

56.ThreadLocal使用

获取当前的线程的值通过get(),设置set(T) 方式来设置值。

输出:

未设置过值
Java小咖秀

Tips:默认值为null

57.解决get()返回null问题

通过继承重写initialValue()方法即可。

代码实现:

输出结果:

Java小咖秀

58.Lock接口

锁可以防止多个线程同时共享资源。Java5前程序是靠synchronized实现锁功能。Java5之后,并发包新增Lock接口来实现锁功能。

59.Lock接口提供 synchronized不具备的主要特性

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60.重入锁 ReentrantLock

支持重进入的锁,它表示该锁能够支持一个线程对资源的重复加锁。除此之外,该锁的还支持获取锁时的公平和非公平性选择。

61.重进入是什么意思?

重进入是指任意线程在获取到锁之后能够再次获锁而不被锁阻塞。

该特性主要解决以下两个问题:

一、锁需要去识别获取锁的线程是否为当前占据锁的线程,如果是则再次成功获取。

二、所得最终释放。线程重复n次是获取了锁,随后在第n次释放该锁后,其他线程能够获取到该锁。

62.ReentrantLock默认锁?

默认非公平锁

代码为证:

63.公平锁和非公平锁的区别

公平性与否针对获取锁来说的,如果一个锁是公平的,那么锁的获取顺序就应该符合请求的绝对时间顺序,也就是FIFO。

64.读写锁

读写锁允许同一时刻多个读线程访问,但是写线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护一个读锁一个写锁,读写分离,并发性得到了提升。

Java中提供读写锁的实现类是ReentrantReadWriteLock。

65.LockSupport工具

定义了一组公共静态方法,提供了最基本的线程阻塞和唤醒功能。

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66.Condition接口

提供了类似Object监视器方法,与 Lock配合使用实现等待/通知模式。

67.Condition使用

代码示例:

68.ArrayBlockingQueue?

一个由数据支持的有界阻塞队列,此队列FIFO原则对元素进行排序。队列头部在队列中存在的时间最长,队列尾部存在时间最短。

69.PriorityBlockingQueue?

一个支持优先级排序的无界阻塞队列,但它不会阻塞数据生产者,而只会在没有可消费的数据时,阻塞数据的消费者。

70.DelayQueue?

是一个支持延时获取元素的使用优先级队列的实现的无界阻塞队列。队列中的元素必须实现Delayed接口和 Comparable接口,在创建元素时可以指定多久才能从队列中获取当前元素。

71.Java并发容器,你知道几个?

ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList 、CopyOnWriteArraySet 、ConcurrentLinkedQueue、

ConcurrentLinkedDeque、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、ArrayBlockingQueue、

LinkedBlockingQueue、LinkedBlockingDeque、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue、

LinkedTransferQueue、DelayQueue

72.ConcurrentHashMap

并发安全版HashMap,java7中采用分段锁技术来提高并发效率,默认分16段。Java8放弃了分段锁,采用CAS,同时当哈希冲突时,当链表的长度到8时,会转化成红黑树。(如需了解细节,见jdk中代码)

73.ConcurrentLinkedQueue

基于链接节点的无界线程安全队列,它采用先进先出的规则对节点进行排序,当我们添加一个元素的时候,它会添加到队列的尾部,当我们获取一个元素时,它会返回队列头部的元素。它采用cas算法来实现。(如需了解细节,见jdk中代码)

74.什么是阻塞队列?

阻塞队列是一个支持两个附加操作的队列,这两个附加操作支持阻塞的插入和移除方法。

1、支持阻塞的插入方法:当队列满时,队列会阻塞插入元素的线程,直到队列不满。

2、支持阻塞的移除方法:当队列空时,获取元素的线程会等待队列变为非空。

75.阻塞队列常用的应用场景?

常用于生产者和消费者场景,生产者是往队列里添加元素的线程,消费者是从队列里取元素的线程。阻塞队列正好是生产者存放、消费者来获取的容器。

76.Java里的阻塞的队列

image.png

77.Fork/Join

java7提供的一个用于并行执行任务的框架,把一个大任务分割成若干个小任务,最终汇总每个小任务结果的后得到大任务结果的框架。

78.工作窃取算法

是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。当大任务被分割成小任务时,有的线程可能提前完成任务,此时闲着不如去帮其他没完成工作线程。此时可以去其他队列窃取任务,为了减少竞争,通常使用双端队列,被窃取的线程从头部拿,窃取的线程从尾部拿任务执行。

79.工作窃取算法的有缺点

优点:充分利用线程进行并行计算,减少了线程间的竞争。

缺点:有些情况下还是存在竞争,比如双端队列中只有一个任务。这样就消耗了更多资源。

80.Java中原子操作更新基本类型,Atomic包提供了哪几个类?

AtomicBoolean:原子更新布尔类型

AtomicInteger:原子更新整形

AtomicLong:原子更新长整形

81.Java中原子操作更新数组,Atomic包提供了哪几个类?

AtomicIntegerArray: 原子更新整形数据里的元素

AtomicLongArray: 原子更新长整形数组里的元素

AtomicReferenceArray: 原子更新饮用类型数组里的元素

AtomicIntegerArray: 主要提供原子方式更新数组里的整形

82.Java中原子操作更新引用类型,Atomic包提供了哪几个类?

如果原子需要更新多个变量,就需要用引用类型了。

AtomicReference : 原子更新引用类型

AtomicReferenceFieldUpdater: 原子更新引用类型里的字段。

AtomicMarkableReference: 原子更新带有标记位的引用类型。标记位用boolean类型表示,构造方法时AtomicMarkableReference(V initialRef,boolean initialMark)

83.Java中原子操作更新字段类,Atomic包提供了哪几个类?

AtomiceIntegerFieldUpdater: 原子更新整形字段的更新器

AtomiceLongFieldUpdater: 原子更新长整形字段的更新器

AtomiceStampedFieldUpdater: 原子更新带有版本号的引用类型,将整数值

84.JDK并发包中提供了哪几个比较常见的处理并发的工具类?

提供并发控制手段: CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore

线程间数据交换: Exchanger

85.CountDownLatch

允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

CountDownLatch的构造函数接受一个int类型的参数作为计数器,你想等待n个点完成,就传入n。

两个重要的方法:

countDown() : 调用时,n会减1。

await() : 调用会阻塞当前线程,直到n变成0。

await(long time,TimeUnit unit) : 等待特定时间后,就不会继续阻塞当前线程。

tips:计数器必须大于等于0,当为0时,await就不会阻塞当前线程。

不提供重新初始化或修改内部计数器的值的功能。

86.CyclicBarrier

可循环使用的屏障。

让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续运行。

CyclicBarrier默认构造放时CyclicBarrier(int parities) ,其参数表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达屏障,然后当前线程被阻塞。

87.CountDownLatch与CyclicBarrier区别

CountDownLatch:

计数器:计数器只能使用一次。

等待: 一个线程或多个等待另外n个线程完成之后才能执行。

CyclicBarrier:

计数器:计数器可以重置(通过reset()方法)。

等待: n个线程相互等待,任何一个线程完成之前,所有的线程都必须等待。

88.Semaphore

用来控制同时访问资源的线程数量,通过协调各个线程,来保证合理的公共资源的访问。

应用场景:流量控制,特别是公共资源有限的应用场景,比如数据链接,限流等。

89.Exchanger

Exchanger是一个用于线程间协作的工具类,它提供一个同步点,在这个同步点上,两个线程可以交换彼此的数据。比如第一个线程执行exchange()方法,它会一直等待第二个线程也执行exchange,当两个线程都到同步点,就可以交换数据了。

一般来说为了避免一直等待的情况,可以使用exchange(V x,long timeout,TimeUnit unit),设置最大等待时间。

Exchanger可以用于遗传算法。

90.为什么使用线程池

几乎所有需要异步或者并发执行任务的程序都可以使用线程池。合理使用会给我们带来以下好处。

  • 降低系统消耗:重复利用已经创建的线程降低线程创建和销毁造成的资源消耗。
  • 提高响应速度: 当任务到达时,任务不需要等到线程创建就可以立即执行。
  • 提供线程可以管理性: 可以通过设置合理分配、调优、监控。

91.线程池工作流程

1、判断核心线程池里的线程是否都有在执行任务,否->创建一个新工作线程来执行任务。是->走下个流程。

2、判断工作队列是否已满,否->新任务存储在这个工作队列里,是->走下个流程。

3、判断线程池里的线程是否都在工作状态,否->创建一个新的工作线程来执行任务,

是->走下个流程。

4、按照设置的策略来处理无法执行的任务。

92.创建线程池参数有哪些,作用?

1.corePoolSize:核心线程池大小,当提交一个任务时,线程池会创建一个线程来执行任务,即使其他空闲的核心线程能够执行新任务也会创建,等待需要执行的任务数大于线程核心大小就不会继续创建。

2.maximumPoolSize:线程池最大数,允许创建的最大线程数,如果队列满了,并且已经创建的线程数小于最大线程数,则会创建新的线程执行任务。如果是无界队列,这个参数基本没用。

3.keepAliveTime: 线程保持活动时间,线程池工作线程空闲后,保持存活的时间,所以如果任务很多,并且每个任务执行时间较短,可以调大时间,提高线程利用率。

4.unit: 线程保持活动时间单位,天(DAYS)、小时(HOURS)、分钟(MINUTES、毫秒MILLISECONDS)、微秒(MICROSECONDS)、纳秒(NANOSECONDS)

5.workQueue: 任务队列,保存等待执行的任务的阻塞队列。

一般来说可以选择如下阻塞队列:

ArrayBlockingQueue:基于数组的有界阻塞队列。

LinkedBlockingQueue:基于链表的阻塞队列。

SynchronizedQueue:一个不存储元素的阻塞队列。

PriorityBlockingQueue:一个具有优先级的阻塞队列。

6.threadFactory:设置创建线程的工厂,可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。

  1. handler: 饱和策略也叫拒绝策略。当队列和线程池都满了,即达到饱和状态。所以需要采取策略来处理新的任务。默认策略是AbortPolicy。

    AbortPolicy:直接抛出异常。

    CallerRunsPolicy: 调用者所在的线程来运行任务。

    DiscardOldestPolicy:丢弃队列里最近的一个任务,并执行当前任务。

    DiscardPolicy:不处理,直接丢掉。

    当然可以根据自己的应用场景,实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。

93.向线程池提交任务

可以使用execute()和submit() 两种方式提交任务。

execute():无返回值,所以无法判断任务是否被执行成功。

submit():用于提交需要有返回值的任务。线程池返回一个future类型的对象,通过这个future对象可以判断任务是否执行成功,并且可以通过future的get()来获取返回值,get()方法会阻塞当前线程知道任务完成。get(long timeout,TimeUnit unit)可以设置超市时间。

94.关闭线程池

可以通过shutdown()或shutdownNow()来关闭线程池。它们的原理是遍历线程池中的工作线程,然后逐个调用线程的interrupt来中断线程,所以无法响应终端的任务可以能永远无法停止。

shutdownNow首先将线程池状态设置成STOP,然后尝试停止所有的正在执行或者暂停的线程,并返回等待执行任务的列表。

shutdown只是将线程池的状态设置成shutdown状态,然后中断所有没有正在执行任务的线程。

只要调用两者之一,isShutdown就会返回true,当所有任务都已关闭,isTerminaed就会返回true。

一般来说调用shutdown方法来关闭线程池,如果任务不一定要执行完,可以直接调用shutdownNow方法。

95.线程池如何合理设置

配置线程池可以从以下几个方面考虑。

  • 任务是cpu密集型、IO密集型或者混合型

  • 任务优先级,高中低。

  • 任务时间执行长短。

  • 任务依赖性:是否依赖其他系统资源。

    cpu密集型可以配置可能小的线程,比如 n + 1个线程。

    io密集型可以配置较多的线程,如 2n个线程。

    混合型可以拆成io密集型任务和cpu密集型任务,

    如果两个任务执行时间相差大,否->分解后执行吞吐量将高于串行执行吞吐量。

    否->没必要分解。

    可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()来获取cpu个数。

    建议使用有界队列,增加系统的预警能力和稳定性。

96.Executor

从JDK5开始,把工作单元和执行机制分开。工作单元包括Runnable和Callable,而执行机制由Executor框架提供。

97.Executor框架的主要成员

ThreadPoolExecutor :可以通过工厂类Executors来创建。

可以创建3种类型的ThreadPoolExecutor:SingleThreadExecutor、FixedThreadPool、CachedThreadPool。

ScheduledThreadPoolExecutor :可以通过工厂类Executors来创建。

可以创建2中类型的ScheduledThreadPoolExecutor:ScheduledThreadPoolExecutor、SingleThreadScheduledExecutor

Future接口:Future和实现Future接口的FutureTask类来表示异步计算的结果。

Runnable和Callable:它们的接口实现类都可以被ThreadPoolExecutor或ScheduledThreadPoolExecutor执行。Runnable不能返回结果,Callable可以返回结果。

98.FixedThreadPool

可重用固定线程数的线程池。

查看源码:

corePoolSize 和maxPoolSize都被设置成我们设置的nThreads。

当线程池中的线程数大于corePoolSize ,keepAliveTime为多余的空闲线程等待新任务的最长时间,超过这个时间后多余的线程将被终止,如果设为0,表示多余的空闲线程会立即终止。

工作流程:

1.当前线程少于corePoolSize,创建新线程执行任务。

2.当前运行线程等于corePoolSize,将任务加入LinkedBlockingQueue。

3.线程执行完1中的任务,会循环反复从LinkedBlockingQueue获取任务来执行。

LinkedBlockingQueue作为线程池工作队列(默认容量Integer.MAX_VALUE)。因此可能会造成如下赢下。

1.当线程数等于corePoolSize时,新任务将在队列中等待,因为线程池中的线程不会超过corePoolSize。

2.maxnumPoolSize等于说是一个无效参数。

3.keepAliveTime等于说也是一个无效参数。

4.运行中的FixedThreadPool(未执行shundown或shundownNow))则不会调用拒绝策略。

5.由于任务可以不停的加到队列,当任务越来越多时很容易造成OOM。

99.CachedThreadPool

根据需要创建新线程的线程池。

查看源码:

corePoolSize设置为0,maxmumPoolSize为Integer.MAX_VALUE。keepAliveTime为60秒。

工作流程:

1.首先执行SynchronousQueue.offer (Runnable task)。如果当前maximumPool 中有空闲线程正在执行S ynchronousQueue.poll(keepAliveTIme,TimeUnit.NANOSECONDS),那么主线程执行offer操作与空闲线程执行的poll操作配对成功,主线程把任务交给空闲线程执行,execute方 法执行完成;否则执行下面的步骤2。

  1. 当初始maximumPool为空或者maximumPool中当前没有空闲线程时,将没有线程执行 SynchronousQueue.poll (keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)。这种情况下,步骤 1将失 败。此时CachedThreadPool会创建一个新线程执行任务,execute()方法执行完成。

3.在步骤2中新创建的线程将任务执行完后,会执行SynchronousQueue.poll (keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)。这个poll操作会让空闲线程最多在SynchronousQueue中等待60秒钟。如果60秒钟内主线程提交了一个新任务(主线程执行步骤1),那么这个空闲线程将执行主线程提交的新任务;否则,这个空闲线程将终止。由于空闲60秒的空闲线程会被终止,因此长时间保持空闲的CachedThreadPool不会使用任何资源。

一般来说它适合处理时间短、大量的任务。

原文链接:https://www.jianshu.com/p/3e88a5fe75f0

最后

本次面试分享就到此结束了,于哥在这里还给大家准备了后续全套的笔试、面试真题!

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