java线程总结（4/5）

2022-02-09 06:51:11

转自：http://blog.csdn.net/qiaqia609/article/details/8067356

整理的一些关于线程的面试题目：

46、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？

（1）.

java5以前，有如下两种：

第一种：

new Thread(){}.start();

这表示调用Thread子类对象的run方法，new Thread(){}表示一个Thread的匿名子类的实例对象，子类加上run方法后的代码如下：

new Thread(){
      public void run(){

      }
}.start();

第二种：

new Thread(new Runnable(){}).start();

这表示调用Thread对象接受的Runnable对象的run方法，new Runnable(){}表示一个Runnable的匿名子类的实例对象,runnable的子类加上run方法后的代码如下：

new Thread(new Runnable(){
        public void run(){

        }
    }
).start();

从java5开始，还有如下一些线程池创建多线程的方式：

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);

for(int i=0;i<10;i++) {
     pool.execute(new Runable(){
　　　　public void run(){

　　　　}
　　　});
}

Executors.newCachedThreadPool().execute(new Runable(){public void run(){}});

Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runable(){public void run(){}});

说明：有两种实现方法，分别使用new Thread()和new Thread(runnable)形式，第一种直接调用thread的run方法，所以，我们往往使用Thread子类，即new SubThread()。第二种调用runnable的run方法。

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。

（2）.

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。所以不应该使用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。

47、sleep()和 wait()有什么区别?
（网上的答案：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。）

sleep就是正在执行的线程主动让出cpu，cpu去执行其他线程，在sleep指定的时间过后，cpu才会回到这个线程上继续往下执行，如果当前线程进入了同步锁，sleep方法并不会释放锁，即使当前线程使用sleep方法让出了cpu，但其他被同步锁挡住了的线程也无法得到执行。

wait是指在一个已经进入了同步锁的线程内，让自己暂时让出同步锁，以便其他正在等待此锁的线程可以得到同步锁并运行，只有其他线程调用了notify方法（notify并不释放锁，只是告诉调用过wait方法的线程可以去参与获得锁的竞争了，但不是马上得到锁，因为锁还在别人手里，别人还没释放。如果notify方法后面的代码还有很多，需要这些代码执行完后才会释放锁，可以在notfiy方法后增加一个等待和一些代码，看看效果），调用wait方法的线程就会解除wait状态和程序可以再次得到锁后继续向下运行。对于wait的讲解一定要配合例子代码来说明，才显得自己真明白:

代码：

package com.huawei.interview;


public class MultiThread {

    /**
     * @paramargs
     */
    public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub
        new Thread(new Thread1()).start();

        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {

            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        new Thread(new Thread2()).start();
    }

    private static class Thread1 implements Runnable {

        @Override
        public void run() {

            // TODO Auto-generated methods tub
            // 由于这里的Thread1和下面的Thread2内部run方法要用同一对象作为监视器，我们这里不能用this，因为在Thread2里面的this和这个Thread1的this不是同一个/// 对象。我们用MultiThread.class这个字节码对象，当前虚拟机里引用这个变量时，指向的都是同一个对象。
            synchronized (MultiThread.class) {

                System.out.println("enter thread1...");
                System.out.println("thread1 is waiting");

                try {
                    // 释放锁有两种方式，第一种方式是程序自然离开监视器的范围，也就是离开了synchronized关键字管辖的代码范围，另一种方式就是在synchronized关键// 字管辖的代码内部调用监视器对象的wait方法。这里，使用wait方法释放锁。
                    MultiThread.class.wait();

                } catch (InterruptedException e) {

                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("thread1 is going on...");
                System.out.println("thread1 is being over!");
            }
        }
    }

    private static class Thread2 implements Runnable {

        @Override
        public void run() {

            // TODO Auto-generated methods tub
            synchronized (MultiThread.class) {

                System.out.println("enter thread2...");
                System.out.println("thread2 notify other thread can release wait status..");

                // 由于notify方法并不释放锁，即使thread2调用下面的sleep方法休息了10毫秒，但thread1仍然不会执行，因为thread2没有释放锁，所以Thread1无法得不                // 到锁。
                MultiThread.class.notify();
                System.out.println("thread2 is sleeping ten millisecond...");

                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("thread2 is going on...");
                System.out.println("thread2 is being over!");
            }
        }
    }
}

48、同步和异步有何异同，在什么情况下分别使用他们？举例说明。
(1).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。

(2).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。

49. 下面两个方法同步吗？

class Test {

    synchronized static void sayHello3() {

    }
    synchronized void getX(){}

}

50、多线程有几种实现方法?同步有几种实现方法?
（1）.多线程有两种实现方法，分别是继承Thread类与实现Runnable接口

（2）.同步的实现方面有两种，分别是synchronized,wait与notify

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。

Allnotity():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。

51、启动一个线程是用run()还是start()?
启动一个线程是调用start()方法，使线程就绪状态，以后可以被调度为运行状态，一个线程必须关联一些具体的执行代码，run()方法是该线程所关联的执行代码。

52、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?
分几种情况：

(1).其他方法前是否加了synchronized关键字，如果没加，则能。

(2).如果这个方法内部调用了wait，则可以进入其他synchronized方法。

(3).如果其他个方法都加了synchronized关键字，并且内部没有调用wait，则不能。

(4).如果其他方法是static，它用的同步锁是当前类的字节码，与非静态的方法不能同步，因为非静态的方法用的是this。

53、线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系

一个程序中可以有多条执行线索同时执行，一个线程就是程序中的一条执行线索，每个线程上都关联有要执行的代码，即可以有多段程序代码同时运行，每个程序至少都有一个线程，即main方法执行的那个线程。

如果只是一个cpu，它怎么能够同时执行多段程序呢？

这是从宏观上来看的，cpu一会执行a线索，一会执行b线索，切换时间很快，给人的感觉是a,b在同时执行，好比大家在同一个办公室上网，只有一条链接到外部网线，其实，这条网线一会为a传数据，一会为b传数据，由于切换时间很短暂，所以，大家感觉都在同时上网。

状态：就绪，运行，synchronize阻塞，wait和sleep挂起，结束。wait必须在synchronized内部调用。

调用线程的start方法后线程进入就绪状态，线程调度系统将就绪状态的线程转为运行状态，遇到synchronized语句时，由运行状态转为阻塞，当synchronized获得锁后，由阻塞转为运行，在这种情况可以调用wait方法转为挂起状态，当线程关联的代码执行完后，线程变为结束状态。

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

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。Lock还有更强大的功能，例如，它的tryLock方法可以非阻塞方式去拿锁。

举例说明（对下面的题用lock进行了改写）：

package com.huawei.interview;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ThreadTest {

    /**
     * @paramargs
     */
    private int j;
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub
        ThreadTest tt = new ThreadTest();

        for (int i = 0; i < 2; i++) {

            new Thread(tt.new Adder()).start();
            new Thread(tt.new Subtractor()).start();

        }
    }

    private class Subtractor implements Runnable {

        @Override
        public void run() {

            // TODO Auto-generated methodstub
            while (true) {
                /*
                 synchronized (ThreadTest.this) {
                     System.out.println("j--="+ j--);
                 //这里抛异常了，锁能释放吗？
                 }
                 */

                lock.lock();

                try    {
                    System.out.println("j--=" + j--);
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }

    }

    private class Adder implements Runnable    {

        @Override
        public void run() {

            // TODO Auto-generated methodstub
            while (true) {
                /*
                 synchronized (ThreadTest.this) {
                     System.out.println("j++="+ j++);
                 }
                 */
                lock.lock();

                try {
                    System.out.println("j++=" + j++);
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
}

55、设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1。写出程序。
以下程序使用内部类实现线程，对j增减的时候没有考虑顺序问题。

public class ThreadTest1 { 

    private int j;

    public static void main(String args[]){

        ThreadTest1 tt=new ThreadTest1();
        Inc inc=tt.new Inc();
        Dec dec=tt.new Dec();

        for(int i=0;i<2;i++){ 
            Thread t=new Thread(inc);
            t.start();
            t=new Thread(dec);
            t.start();
       }
    }

    private synchronized void inc(){
        j++; 
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-inc:"+j);
    } 

    private synchronized void dec(){
        j--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-dec:"+j);
    } 

    class Inc implements Runnable{
       public void run(){
           for(int i=0;i<100;i++){
                inc();
           }
       }
    }

    class Dec implements Runnable {

       public void run(){
           for(int i=0;i<100;i++){
                dec();
           }
       }

    }
}

在写一个：

package com.huawei.interview;

public class A {

    JManager j = new JManager();

    public static void main(String[] args) {
        new A().call();
    }

    void call () {
       for(int i=0;i<2;i++) {
            new Thread(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        while(true){
                            j.accumulate();
                        }
                    }
                }
            ).start();
            new Thread(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        while(true){
                            j.subtract();
                        }
                    }
                }
            ).start();
       }
    }
}

class JManager {

    private int j = 0;

    public synchronized void subtract() {
        j--;
        System.out.println(j);
    }

    public synchronized void accumulate() {
        j++;
        System.out.println(j);
    }
}

56、子线程循环10次，接着主线程循环100，接着又回到子线程循环10次，接着再回到主线程又循环100，如此循环50次，请写出程序。

最终的程序代码如下：

package com.huawei.interview;

public class ThreadTest {

    /**
     * @paramargs
     */
    public static void main(String[] args) {

        // TODO Auto-generated method stub
        new ThreadTest().init();
    }

    public void init() {

        final Business business = new Business();

        new Thread(
            new Runnable() {
                public void run() {
                    for (int i = 0; i < 50; i++) {
　　　　　　　　　　　　　　System.out.println("============================="+i);
                        business.SubThread(i);
                    }
                }
            }
        ).start();

        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++"+i);
            business.MainThread(i);
        }
    }

    private class Business {

        boolean bShouldSub = true;// 这里相当于定义了控制该谁执行的一个信号灯

        public synchronized void MainThread(int i) {
            if (bShouldSub)
                try {
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {

                    // TODO Auto-generatedcatch block
                    e.printStackTrace();
                }
            for (int j = 0; j < 5; j++)    {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i    + ",j=" + j);
            }

            bShouldSub = true;
            this.notify();

        }

        public synchronized void SubThread(int i) {

            if (!bShouldSub)
                try {
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generatedcatch block
                    e.printStackTrace();
                }

            for (int j = 0; j < 10; j++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i + ",j=" + j);
            }

            bShouldSub = false;
            this.notify();

        }
    }
}

备注：不可能一上来就写出上面的完整代码，最初写出来的代码如下，问题在于两个线程的代码要参照同一个变量，即这两个线程的代码要共享数据，所以，把这两个线程的执行代码搬到同一个类中去：

package com.huawei.interview;

public class ThreadTest {

    private static boolean bShouldMain = false;

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        /*
        new Thread() {
            public void run(){
                for (int i = 0; i < 50; i++) {
                    for (int j = 0; j < 10; j++) {
                        System.out.println("i=" + i + ",j=" + j);
                    }
                }
            }
        }.start();
        */

        // final String str = newString("");

        new Thread(
                new Runnable() {
                    public void run() {
                        for (int i = 0; i < 50; i++) {
                            synchronized (ThreadTest.class) {
                                if (bShouldMain) {
                                    try {
                                        ThreadTest.class.wait();
                                    } catch (InterruptedException e) {
                                        e.printStackTrace();
                                    }
                                }
                                for (int j = 0; j < 10; j++) {
                                    System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "i=" + i + ",j=" + j);
                                }
                                bShouldMain = true;
                                ThreadTest.class.notify();
                            }
                        }
                    }
                }
        ).start();

        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            synchronized (ThreadTest.class) {
                if (!bShouldMain) {
                    try {
                        ThreadTest.class.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

                for (int j = 0; j < 5; j++) {
                    System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "i=" + i + ",j=" + j);
                }
                bShouldMain = false;
                ThreadTest.class.notify();
            }
        }
    }
}

下面使用jdk5中的并发库来实现的：

package com.huawei.interview;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.Condition;

public class ThreadTest {

    private static Lock lock = new ReentrantLock();
    private static Condition subThreadCondition = lock.newCondition();
    private static boolean bBhouldSubThread = false;

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

        threadPool.execute(new Runnable() {
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 50; i++) {
                    lock.lock();
                    try {
                        if (!bBhouldSubThread)
                            subThreadCondition.await();
                        for (int j = 0; j < 10; j++) {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j);
                        }
                        bBhouldSubThread = false;
                        subThreadCondition.signal();
                    } catch (Exception e) {

                    } finally {
                        lock.unlock();
                    }
                }
            }
        });

        threadPool.shutdown();
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            lock.lock();
            try {
                if (bBhouldSubThread)
                    subThreadCondition.await();
                for (int j = 0; j < 10; j++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j);
                }
                bBhouldSubThread = true;
                subThreadCondition.signal();
            } catch (Exception e) {

            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

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