【金三銀四】Java并發(fā)編程面試題(2021最新版)

前言

多線程和并發(fā)問(wèn)題是Java技術(shù)面試中面試官比較喜歡問(wèn)的問(wèn)題之一。在這里，從面試的角度列出了大部分重要的問(wèn)題，但是你仍然應(yīng)該牢固的掌握J(rèn)ava多線程基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)對(duì)應(yīng)日后碰到的問(wèn)題。

Java并發(fā)編程最全面試題 123道

一、基礎(chǔ)知識(shí)

1. 為什么要使用并發(fā)編程

• 充分利用多核CPU的計(jì)算能力：通過(guò)并發(fā)編程的形式可以將多核CPU的計(jì)算能力發(fā)揮到極致，性能得到提升

• 方便進(jìn)行業(yè)務(wù)拆分，提升系統(tǒng)并發(fā)能力和性能：在特殊的業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，先天的就適合于并發(fā)編程?，F(xiàn)在的系統(tǒng)動(dòng)不動(dòng)就要求百萬(wàn)級(jí)甚至千萬(wàn)級(jí)的并發(fā)量，而多線程并發(fā)編程正是開(kāi)發(fā)高并發(fā)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，利用好多線程機(jī)制可以大大提高系統(tǒng)整體的并發(fā)能力以及性能。面對(duì)復(fù)雜業(yè)務(wù)模型，并行程序會(huì)比串行程序更適應(yīng)業(yè)務(wù)需求，而并發(fā)編程更能吻合這種業(yè)務(wù)拆分 。

2. 多線程應(yīng)用場(chǎng)景

3. 并發(fā)編程有什么缺點(diǎn)

并發(fā)編程的目的就是為了能提高程序的執(zhí)行效率，提高程序運(yùn)行速度，但是并發(fā)編程并不總是能提高程序運(yùn)行速度的，而且并發(fā)編程可能會(huì)遇到很多問(wèn)題，比如**：內(nèi)存泄漏、上下文切換、線程安全、死鎖**等問(wèn)題。

4. 并發(fā)編程三個(gè)必要因素是什么？

并發(fā)編程三要素（線程的安全性問(wèn)題體現(xiàn)在）：

原子性：原子，即一個(gè)不可再被分割的顆粒。原子性指的是一個(gè)或多個(gè)操作要么全部執(zhí)行成功要么全部執(zhí)行失敗。

可見(jiàn)性：一個(gè)線程對(duì)共享變量的修改,另一個(gè)線程能夠立刻看到。（synchronized,volatile）

有序性：程序執(zhí)行的順序按照代碼的先后順序執(zhí)行。（處理器可能會(huì)對(duì)指令進(jìn)行重排序）

出現(xiàn)線程安全問(wèn)題的原因：

• 線程切換帶來(lái)的原子性問(wèn)題

• 緩存導(dǎo)致的可見(jiàn)性問(wèn)題

• 編譯優(yōu)化帶來(lái)的有序性問(wèn)題

解決辦法：

• JDK Atomic開(kāi)頭的原子類(lèi)、synchronized、LOCK，可以解決原子性問(wèn)題

• synchronized、volatile、LOCK，可以解決可見(jiàn)性問(wèn)題

• Happens-Before 規(guī)則可以解決有序性問(wèn)題

5. Java 程序中怎么保證多線程的運(yùn)行安全？

6. 并行和并發(fā)有什么區(qū)別？

7. 什么是多線程

多線程：多線程是指程序中包含多個(gè)執(zhí)行流，即在一個(gè)程序中可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的線程來(lái)執(zhí)行不同的任務(wù)。

8. 多線程的好處

可以提高 CPU 的利用率。在多線程程序中，一個(gè)線程必須等待的時(shí)候，CPU 可以運(yùn)行其它的線程而不是等待，這樣就大大提高了程序的效率。也就是說(shuō)允許單個(gè)程序創(chuàng)建多個(gè)并行執(zhí)行的線程來(lái)完成各自的任務(wù)。

9. 多線程的劣勢(shì)：

• 線程也是程序，所以線程需要占用內(nèi)存，線程越多占用內(nèi)存也越多；

• 多線程需要協(xié)調(diào)和管理，所以需要 CPU 時(shí)間跟蹤線程；

• 線程之間對(duì)共享資源的訪問(wèn)會(huì)相互影響，必須解決競(jìng)用共享資源的問(wèn)題。

10. 線程和進(jìn)程區(qū)別

進(jìn)程

一個(gè)在內(nèi)存中運(yùn)行的應(yīng)用程序。每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的一塊內(nèi)存空間，一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程，比如在Windows系統(tǒng)中，一個(gè)運(yùn)行的xx.exe就是一個(gè)進(jìn)程。

線程

進(jìn)程中的一個(gè)執(zhí)行任務(wù)（控制單元），負(fù)責(zé)當(dāng)前進(jìn)程中程序的執(zhí)行。一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程，一個(gè)進(jìn)程可以運(yùn)行多個(gè)線程，多個(gè)線程可共享數(shù)據(jù)。

線程具有許多傳統(tǒng)進(jìn)程所具有的特征，故又稱(chēng)為輕型進(jìn)程(Light—Weight Process)或進(jìn)程元；而把傳統(tǒng)的進(jìn)程稱(chēng)為重型進(jìn)程(Heavy—Weight Process)，它相當(dāng)于只有一個(gè)線程的任務(wù)。在引入了線程的操作系統(tǒng)中，通常一個(gè)進(jìn)程都有若干個(gè)線程，至少包含一個(gè)線程。

根本區(qū)別：進(jìn)程是操作系統(tǒng)資源分配的基本單位，而線程是處理器任務(wù)調(diào)度和執(zhí)行的基本單位

資源開(kāi)銷(xiāo)：每個(gè)進(jìn)程都有獨(dú)立的代碼和數(shù)據(jù)空間（程序上下文），程序之間的切換會(huì)有較大的開(kāi)銷(xiāo)；線程可以看做輕量級(jí)的進(jìn)程，同一類(lèi)線程共享代碼和數(shù)據(jù)空間，每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的運(yùn)行棧和程序計(jì)數(shù)器（PC），線程之間切換的開(kāi)銷(xiāo)小。

包含關(guān)系：如果一個(gè)進(jìn)程內(nèi)有多個(gè)線程，則執(zhí)行過(guò)程不是一條線的，而是多條線（線程）共同完成的；線程是進(jìn)程的一部分，所以線程也被稱(chēng)為輕權(quán)進(jìn)程或者輕量級(jí)進(jìn)程。

內(nèi)存分配：同一進(jìn)程的線程共享本進(jìn)程的地址空間和資源，而進(jìn)程之間的地址空間和資源是相互獨(dú)立的

影響關(guān)系：一個(gè)進(jìn)程崩潰后，在保護(hù)模式下不會(huì)對(duì)其他進(jìn)程產(chǎn)生影響，但是一個(gè)線程崩潰整個(gè)進(jìn)程都死掉。所以多進(jìn)程要比多線程健壯。

執(zhí)行過(guò)程：每個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程有程序運(yùn)行的入口、順序執(zhí)行序列和程序出口。但是線程不能獨(dú)立執(zhí)行，必須依存在應(yīng)用程序中，由應(yīng)用程序提供多個(gè)線程執(zhí)行控制，兩者均可并發(fā)執(zhí)行

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