07-并发线程 面试题-mk

1.线程和进程的区别？

程序由指令和数据组成，但这些指令要运行，数据要读写，就必须将指令加载至 CPU，数据加载至内存。在指令运行过程中还需要用到磁盘、网络等设备。进程就是用来加载指令、管理内存、管理 IO 的。

当一个程序被运行，从磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程。

一个线程就是一个指令流，将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给 CPU 执行
一个进程之内可以分为一到多个线程。

二者对比

• 进程是正在运行程序的实例，进程中包含了线程，每个线程执行不同的任务
• 不同的进程使用不同的内存空间，在当前进程下的所有线程可以共享内存空间
• 线程更轻量，线程上下文切换成本一般上要比进程上下文切换低(上下文切换指的是从一个线程切换到另一个线程)

2.并行与并发的区别？

单核

单核CPU下线程实际还是串行执行的
操作系统中有一个组件叫做任务调度器，将cpu的时间片（windows下时间片最小约为 15 毫秒）分给不同的程序使用，只是由于cpu在线程间（时间片很短）的切换非常快，人类感觉是同时运行的 。
总结为一句话就是： 微观串行，宏观并行
一般会将这种线程轮流使用CPU的做法称为并发（concurrent）

多核

每个核（core）都可以调度运行线程，这时候线程可以是并行的。

• 并发（concurrent）是同一时间应对（dealing with）多件事情的能力
• 并行（parallel）是同一时间动手做（doing）多件事情的能力

家庭主妇做饭、打扫卫生、给孩子喂奶，她一个人轮流交替做这多件事，这时就是并发
家庭主妇雇了个保姆，她们一起这些事，这时既有并发，也有并行（这时会产生竞争，例如锅只有一口，一个人用锅时，另一个人就得等待）
雇了3个保姆，一个专做饭、一个专打扫卫生、一个专喂奶，互不干扰，这时是并行

现在都是多核CPU，在多核CPU下

• 并发是同一时间应对多件事情的能力，多个线程轮流使用一个或多个CPU
• 并行是同一时间动手做多件事情的能力，4核CPU同时执行4个线程

3.创建线程的方式有哪些？

共有四种方式可以创建线程，分别是：

• 继承Thread类
• 实现runnable接口
• 实现Callable接口
• 线程池创建线程

1.继承Thread类

public class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("MyThread...run...");}public static void main(String[] args) {// 创建MyThread对象MyThread t1 = new MyThread();MyThread t2 = new MyThread();// 调用start方法启动线程t1.start();t2.start();}
}

2.实现runnable接口

public class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("MyRunnable...run...");}public static void main(String[] args) {// 创建MyRunnable对象// MyRunnable mr = new MyRunnable();// 创建Thread对象Thread t1 = new Thread(mr);Thread t2 = new Thread(mr);// 调用start方法启动线程t1.start();t2.start();}
}

3.实现Callable接口

public class MyCallable implements Callable<String> {@Overridepublic String call() throws Exception {System.out.println(Thread.currentThread().getName());return "ok";}public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {// 创建MyCallable对象    MyCallable mc = new MyCallable();// 创建FutureTask       FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(mc);// 创建Thread对象    Thread t1 = new Thread(ft);Thread t2 = new Thread(ft);// 调用start方法启动线程    t1.start();// 调用ft的get方法获取执行结果    String result = ft.get();//输出   System.out.println(result);}
}

4.线程池创建线程

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class MyExecutors implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("MyRunnable...run...");}public static void main(String[] args) {// 创建线程池对象    ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);threadPool.submit(new MyExecutors());// 关闭线程池    threadPool.shutdown();}
}

创建线程的方式有哪些？

• 继承Thread类
• 实现runnable接口
• 实现Callable接口
• 线程池创建线程(项目中使用方式)

面试官追问：刚才你说过，使用runnable和callable都可以创建线程，它们有什么区别呢？

runnable 和 callable 有什么区别？

• Runnable 接口run方法没有返回值
• Callable接口call方法有返回值，是个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果
• Callable接口的call()方法允许抛出异常；而Runnable接口的run()方法的异常只能在内部消化，不能继续上抛

面试官再追问：在启动线程的时候，可以使用run方法吗？run()和 start()有什么区别？

• start(): 用来启动线程，通过该线程调用run方法执行run方法中所定义的逻辑代码。start方法只能被调用一次。
• run(): 封装了要被线程执行的代码，可以被调用多次

创建线程的方式有哪些？

• 继承Thread类
• 实现runnable接口
• 实现Callable接口
• 线程池创建线程(项目中使用方式)

runnable 和 callable 有什么区别？

• Runnable 接口run方法没有返回值
• Callable接口call方法有返回值，需要FutureTask获取结果
• Callable接口的call()方法允许抛出异常；而Runnable接口的run()方法的异常只能在内部消化，不能继续上抛

run()和 start()有什么区别？

• start(): 用来启动线程，通过该线程调用run方法执行run方法中所定义的逻辑代码。start方法只能被调用一次。
• run(): 封装了要被线程执行的代码，可以被调用多次。

4.线程包括哪些状态，状态之间是如何变化的？

线程的状态可以参考JDK中的Thread类中的枚举State

public enum State {//尚未启动的线程的线程状态NEW,//可运行线程的线程状态。RUNNABLE,//线程阻塞等待监视器锁的线程状态。  BLOCKED,     //等待线程的线程状态   WAITING,//具有指定等待时间的等待线程的线程状态    TIMED_WAITING,//已终止线程的线程状态。线程已完成执行    TERMINATED;
}

线程包括哪些状态

新建（NEW）、可运行（RUNNABLE）、阻塞（BLOCKED）、等待（ WAITING ）、时间等待（TIMED_WALTING）、终止（TERMINATED）

线程状态之间是如何变化的

• 创建线程对象是新建状态
• 调用了start()方法转变为可执行状态
• 线程获取到了CPU的执行权，执行结束是终止状态
• 在可执行状态的过程中，如果没有获取CPU的执行权，可能会切换其他状态
  • 如果没有获取锁（synchronized或lock）进入阻塞状态，获得锁再切换为可执行状态
  • 如果线程调用了wait()方法进入等待状态，其他线程调用notify()唤醒后可切换为可执行状态
  • 如果线程调用了sleep(50)方法，进入计时等待状态，到时间后可切换为可执行状态

5.新建 T1、T2、T3 三个线程，如何保证它们按顺序执行？

可以使用线程中的join方法解决

join() 等待线程运行结束

小例子：
t.join()
阻塞调用此方法的线程进入timed_waiting
直到线程t执行完成后，此线程再继续执行

 Thread t1 = new Thread(() -> {System.out.println("t1");});Thread t2 = new Thread(() -> {try {t1.join();//加入线程t1,只有t1线程执行完毕以后，再次执行该线程 } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t2");});Thread t3 = new Thread(() -> {try {t2.join();// 加入线程t2,只有t2线程执行完毕以后，再次执行该线程   } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t3");});// 启动线程t1.start();t2.start();t3.start();

6.notify()和 notifyAll()有什么区别？

• notifyAll：唤醒所有wait的线程
• notify：只随机唤醒一个 wait 线程

7.在java中wait和sleep方法的不同？

共同点

wait() ，wait(long) 和 sleep(long) 的效果都是让当前线程暂时放弃 CPU 的使用权，进入阻塞状态

不同点

1.方法归属不同

• sleep(long) 是 Thread 的静态方法
• 而 wait()，wait(long) 都是 Object 的成员方法，每个对象都有

2.醒来时机不同

• 执行 sleep(long) 和 wait(long) 的线程都会在等待相应毫秒后醒来
• wait(long) 和 wait() 还可以被 notify 唤醒，wait() 如果不唤醒就一直等下去
• 它们都可以被打断唤醒

3.锁特性不同（重点）

• wait 方法的调用必须先获取 wait 对象的锁，而 sleep 则无此限制
• wait 方法执行后会释放对象锁，允许其它线程获得该对象锁（我放弃 cpu，但你们还可以用）
• 而 sleep 如果在 synchronized 代码块中执行，并不会释放对象锁（我放弃 cpu，你们也用不了）

8.如何停止一个正在运行的线程？

有三种方式可以停止线程

• 使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止
• 使用stop方法强行终止（不推荐，方法已作废）
• 使用interrupt方法中断线程
  • 打断阻塞的线程（ sleep，wait，join ）的线程，线程会抛出InterruptedException异常
  • 打断正常的线程，可以根据打断状态来标记是否退出线程

9.synchronized关键字的底层原理

public class TicketDemo {static Object lock