Thread 线程面试题

2024-01-30 08:48:22

Thread 线程面试题

线程创建有几种实现方式

主要有三种，分为两大类：子线程没有返回值、子线程有返回值。

无返回值的线程有两种写法，第一种是继承 Thread，可以这么写：

class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        log.info(Thread.currentThread().getName());
    }
}

@Test
public void extendThreadInit(){
    new MyThread().start();
}

第二种是实现 Runnable 接口，并作为 Thread 构造器的入参，代码如下：

Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        log.info("{} begin run",Thread.currentThread().getName());
    }
});
// 开一个子线程去执行
thread.start();

这两种都会开一个子线程去执行任务，并且是没有返回值的。如果需要子线程有返回值，需要使用 Callable 接口，但 Callable 接口是无法直接作为 Thread 构造器的参数，必须结合 FutureTask 一起去使用，代码如下：

@Test
public void testThreadByCallable() throws ExecutionException, InterruptedException {
    FutureTask futureTask = new FutureTask(new Callable<String> () {
        @Override
        public String call() throws Exception {
            Thread.sleep(3000);
            String result = "我是子线程"+Thread.currentThread().getName();
            log.info("子线程正在运行：{}",Thread.currentThread().getName());
            return result;
        }
    });
    new Thread(futureTask).start();
    log.info("返回的结果是 {}",futureTask.get());
}

把 FutureTask 作为 Thread 的入参就可以了，FutureTask 组合了 Callable，使我们可以使用Callable，并且 FutureTask 实现了 Runnable 接口，使其可以作为 Thread 构造器的入参，还有 FutureTask 实现了 Future，使其对任务有一定的管理功能。

子线程1 需要等待子线程2 执行完成之后才能执行，如何实现

这里可以考察的就是 join 方法，我们可以这样做：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread thread1 = new Thread(() -> {
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("thread1 running");
    });

    Thread thread2 = new Thread(() -> System.out.println("thread2 running"));
    thread1.start();
    thread1.join();
    thread2.start();
}

如果没有 thread1.join() ，这两个线程是分别执行的，加了 join 之后，thread2 要等 thread1 的方法执行完之后，thread2 才能执行

wait()和sleep()的相同点和区别?

相同点：

两者都让线程进入到 TIMED_WAITING 状态，并且可以设置等待的时间。

不同点：

wait 是 Object 类的方法，sleep 是 Thread 类的方法。
sleep 不会释放锁，沉睡的时候，其它线程是无法获得锁的，但 wait 会释放锁。

守护线程和非守护线程的区别？如果我想在项目启动的时候收集代码信息，是守护线程好还是非守护线程好

两者的区别是：在 JVM 退出时，JVM 是不会管守护线程的，只会管非守护线程。如果非守护线程还有在运行的，JVM 就不会退出；如果没有非守护线程了，但还有守护线程，JVM 直接退出。

如果需要在项目启动的时候收集代码信息，就需要看收集工作是否重要了，如果不太重要，又很耗时，就应该选择守护线程，这样不会妨碍 JVM 的退出，如果收集工作非常重要的话，那么就需要非守护进程，这样即使启动时发生未知异常，JVM 也会等到代码收集信息线程结束后才会退出，不会影响收集工作。

线程 start 和 run 之间的区别

调用 thread.start() 方法会开启一个新的线程，run 方法是用当前线程执行

Thread、Runnable、Callable 三者之间的区别

Thread 类是实现了 Runnable 接口，本身就是 Runnable，但同时负责线程的创建、线程状态变更等操作。

Runnable 是无返回值任务接口，Callable 是有返回值任务接口，如果任务跑起来，还需要 Thread 的支持才行。Runnable 和 Callable 只是任务的定义，具体执行还需要靠 Thread。

线程池 submit 有两个方法，方法一可接受 Runnable，方法二可接受 Callable，但两个方法底层的逻辑却是同一套，这是如何适配的。

问题考察点在于 Runnable 和 Callable 之间是如何转化的，可以这么回答。

Runnable 和 Callable 是通过 FutureTask 进行统一的，FutureTask 有个属性是 Callable，同时也实现了 Runnable 接口，两者的统一转化是在 FutureTask 的构造器里实现的，FutureTask 的最终目标是把 Runnable 和 Callable 都转化成 Callable，Runnable 转化成 Callable 是通过 RunnableAdapter 适配器进行实现的。

线程池的 submit 底层的逻辑只认 FutureTask，不认 Runnable 和 Callable 的差异，所以只要都转化成 FutureTask，底层实现都会是同一套。

Callable 能否丢给 Thread 去执行？

可以的，可以新建 Callable，并作为 FutureTask 的构造器入参，然后把 FutureTask 丢给 Thread 去执行即可。

FutureTask<String> task = new FutureTask<>(new Callable<String>() {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        return "hello world";
    }
});
new Thread(task).start();

FutureTask 有什么作用(谈谈对 FutureTask 的理解)

作用如下：

组合了 Callable，实现了 Runnable，把 Callable 和 Runnnable 串联了起来。
统一了有参任务和无参任务两种定义方式，方便了使用。
实现了 Future 的所有方法，对任务有一定的管理功能，比如说拿到任务执行结果，取消任务，打断任务等等。

聊聊对 FutureTask 的 get、cancel 方法的理解

get 方法主要作用是得到 Callable 异步任务执行的结果，无参 get 会一直等待任务执行完成之后才返回，有参 get 方法可以设定固定的时间，在设定的时间内，如果任务还没有执行成功，直接返回异常，在实际工作中，建议多多使用 get 有参方法，少用 get 无参方法，防止任务执行过慢时，多数线程都在等待，造成线程耗尽的问题。

cancel 方法主要用来取消任务，如果任务还没有执行，是可以取消的，如果任务已经在执行过程中了，你可以选择不取消，或者直接打断执行中的任务。

两个方法具体的执行步骤和原理见上一章节源码解析。

Thread.yield 方法有什么用？

yield 方法表示当前线程放弃 cpu，重新参与到 cpu 的竞争中去，再次竞争时，自己有可能得到 cpu 资源，也有可能得不到，这样做的好处是防止当前线程一直霸占 cpu。

我们在工作中可能会写一些 while 自旋的代码，如果我们一直 while 自旋，不采取任何手段，我们会发现 cpu 一直被当前 while 循环占用，如果能预见 while 自旋时间很长，我们会设置一定的判断条件，让当前线程陷入阻塞，如果能预见 while 自旋时间很短，我们通常会使用 Thread.yield 方法，使当前自旋线程让步，不一直霸占 cpu，比如这样：

boolean stop = false;
while (!stop){
  // dosomething
  Thread.yield();
}

写一个简单的死锁 demo

// 共享变量 1
private static final Object share1 = new Object();
// 共享变量 2
private static final Object share2 = new Object();
@Test
public void testDeadLock() throws InterruptedException {
    // 初始化线程 1，线程 1 需要在锁定 share1 共享资源的情况下再锁定 share2
    Thread thread1 = new Thread(() -> {
        synchronized (share1){
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (share2){
                log.info("{} is run",Thread.currentThread().getName());
            }
        }
    });

    // 初始化线程 2，线程 2 需要在锁定 share2 共享资源的情况下再锁定 share1
    Thread thread2 = new Thread(() -> {
        synchronized (share2){
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (share1){
                log.info("{} is run",Thread.currentThread().getName());
            }
        }
    });
    // 当线程 1、2 启动后，都在等待对方锁定的资源，但都得不到，造成死锁
    thread1.start();
    thread2.start();
    Thread.sleep(1000000000);
}

创建子线程时，子线程是得不到父线程的 ThreadLocal，有什么办法可以解决这个问题？

这道题主要考察线程的属性和创建过程，可以这么回答：

可以使用 InheritableThreadLocal 来代替 ThreadLocal，ThreadLocal 和 InheritableThreadLocal 都是线程的属性，所以可以做到线程之间的数据隔离，在多线程环境下我们经常使用，但在有子线程被创建的情况下，父线程 ThreadLocal 是无法传递给子线程的，但 InheritableThreadLocal 可以，主要在线程创建的过程中，会把 InheritableThreadLocal 里面的所有值传递给子线程，具体源码如下：

java.lang.Thread#init(java.lang.ThreadGroup, java.lang.Runnable, java.lang.String, long, java.security.AccessControlContext, boolean)

if (inheritThreadLocals && parent.inheritableThreadLocals != null)
            this.inheritableThreadLocals =
                ThreadLocal.createInheritedMap(parent.inheritableThreadLocals);

码农公寓

Thread 线程面试题

相关文章