在Java編程領(lǐng)域中,多線程編程是一個非常重要且常見的話題。很多面試官都會針對Java多線程相關(guān)知識進(jìn)行提問,考察面試者的理解和應(yīng)用能力。本文將針對一些常見的Java多線程面試題進(jìn)行分析和解答,幫助讀者更好地理解和掌握這部分知識。
Java中的線程是指程序的執(zhí)行單元,每個線程都獨立運行,可以并發(fā)地執(zhí)行不同的任務(wù)。在Java中,線程通過繼承Thread
類或?qū)崿F(xiàn)Runnable
接口來創(chuàng)建。
使用多線程編程有以下優(yōu)點:
線程安全是指多線程環(huán)境下,共享的數(shù)據(jù)能夠被正確地訪問而不會發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤。在Java中,可以通過synchronized關(guān)鍵字或使用線程安全的容器類來實現(xiàn)線程安全。
線程死鎖是指兩個或多個線程互相等待對方釋放資源,導(dǎo)致所有線程無法繼續(xù)執(zhí)行的情況。在Java中,可以通過避免多個線程同時持有多個鎖或使用tryLock()
方法來避免線程死鎖。
線程池是一種用于管理線程的機制,它可以有效地重用線程、控制線程數(shù)量和提高程序性能。在Java中,可以通過ThreadPoolExecutor
類來創(chuàng)建和管理線程池。
守護線程是一種特殊類型的線程,它在后臺運行,當(dāng)所有非守護線程結(jié)束時,守護線程會自動銷毀。在Java中,可以通過setDaemon(true)
方法將線程設(shè)置為守護線程。
Callable接口類似于Runnable接口,但是它可以返回線程執(zhí)行的結(jié)果,并且可以拋出異常。而Future
接口可以用來獲取Callable
的返回結(jié)果或取消任務(wù)執(zhí)行。
通過本文的介紹,相信讀者對Java多線程編程有了更深入的了解。掌握好Java多線程知識不僅可以幫助應(yīng)對工作中的挑戰(zhàn),還可以在面試中展現(xiàn)自己的能力。希望讀者可以通過學(xué)習(xí)和實踐不斷提升自己在多線程編程領(lǐng)域的技能!
多線程是為了能夠讓計算機資源合理的分配,對于處理不同的任務(wù)創(chuàng)建不同的線程進(jìn)行處理,但是計算機創(chuàng)建一個線程或者銷毀一個線程所花費的也是比較昂貴的,有時候需要同時處理的事情比較多,就需要我們頻繁的進(jìn)行線程的創(chuàng)建和銷毀,這樣花費的時間也是比較多的。為了解決這一問題,我們就可以引用線程池的概念。
所謂線程池就是將線程集中管理起來,當(dāng)需要線程的時候,可以從線程池中獲取空閑的線程,這樣可以減少線程的頻繁創(chuàng)建與銷毀,節(jié)省很大的時間和減少很多不必要的操作。
在java中提供了ThreadPoolExecutor類來進(jìn)行線程的管理,這個類繼承于AbstractExecutorService,而AbstractExecutorService實現(xiàn)了ExecutorService接口,我們可以使用ThreadPoolExecutor來進(jìn)行線程池的創(chuàng)建。
在ThreadPoolExecutor的構(gòu)造方法中,有多個參數(shù),可以配置不同的參數(shù)來進(jìn)行優(yōu)化。這個類的源碼構(gòu)造方法為:
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)其中每個參數(shù)代表的意義分別為:
corePoolSize : 線程池中的核心線程數(shù)量,當(dāng)線程池中當(dāng)前的線程數(shù)小于這個配置的時候,如果有一個新的任務(wù)到來,即使線程池中還存在空閑狀態(tài)的線程,程序也會繼續(xù)創(chuàng)建一個新的線程放進(jìn)線程池當(dāng)中
maximumPoolSize: 線程池中的線程最大數(shù)量
keepAliveTime:當(dāng)線程池中的線程數(shù)量大于配置的核心線程數(shù)量(corePoolSize)的時候,如果當(dāng)前有空閑的線程,則當(dāng)這個空閑線程可以存在的時間,如果在keepAliveTime這個時間點內(nèi)沒有新的任務(wù)使用這個線程,那么這個線程將會結(jié)束,核心線程不會結(jié)束,但是如果配置了allowCoreThreadTimeOut = true,則當(dāng)空閑時間超過keepAliveTime之后,線程也會被結(jié)束調(diào),默認(rèn)allowCoreThreadTimeOut = false,即表示默認(rèn)情況下,核心線程會一直存在于線程池當(dāng)中。
unit : 空閑線程保持連接時間(keepAliveTime)的時間單位
workQueue:阻塞的任務(wù)隊列,用來保存等待需要執(zhí)行的任務(wù)。
threadFactory :線程工廠,可以根據(jù)自己的需求去創(chuàng)建線程的對象,設(shè)置線程的名稱,優(yōu)先級等屬性信息。
handler:當(dāng)線程池中存在的線程數(shù)超過設(shè)置的最大值之后,新的任務(wù)就會被拒絕,可以自己定義一個拒絕的策略,當(dāng)新任務(wù)被拒絕之后,就會使用hander方法進(jìn)行處理。
在java中也提供了Executors工具類,在這個工具類中提供了多個創(chuàng)建線程池的靜態(tài)方法,其中包含newCachedThreadPool、newFixedThreadPool、newScheduledThreadPool、newSingleThreadExecutor等。但是他們每個方法都是創(chuàng)建了ThreadPoolExecutor對象,不同的是,每個對象的初始 參數(shù)值不一樣;
繼承Thread類,重寫run方法(其實Thread類本身也實現(xiàn)了Runnable接口)
2.實現(xiàn)Runnable接口,重寫run方法
3.實現(xiàn)Callable接口,重寫call方法(有返回值)
4.使用線
程池(有返回
在具體多線程編程實踐中,如何選用Runnable還是Thread?
Java中實現(xiàn)多線程有兩種方法:繼承Thread類、實現(xiàn)Runnable接口,在程序開發(fā)中只要是多線程,肯定永遠(yuǎn)以實現(xiàn)Runnable接口為主,因為實現(xiàn)Runnable接口相比繼承Thread類有如下優(yōu)勢:
1、可以避免由于Java的單繼承特性而帶來的局限;
2、增強程序的健壯性,代碼能夠被多個線程共享,代碼與數(shù)據(jù)是獨立的;
適合多個相同程序代碼的線程區(qū)處理同一資源的情況。
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終止線程的三種方法
1. 使用退出標(biāo)志,使線程正常退出,也就是當(dāng)run方法完成后線程終止。
2. 使用stop方法強行終止線程(這個方法不推薦使用,因為stop和suspend、resume一樣,也可能發(fā)生不可預(yù)料的結(jié)果)。
3. 使用interrupt方法中斷線程。
1. 使用退出標(biāo)志終止線程
當(dāng)run方法執(zhí)行完后,線程就會退出。但有時run方法是永遠(yuǎn)不會結(jié)束的。如在服務(wù)端程序中使用線程進(jìn)行監(jiān)聽客戶端請求,或是其他的需要循環(huán)處理的任務(wù)。在這種情況下,一般是將這些任務(wù)放在一個循環(huán)中,如while循環(huán)。如果想讓循環(huán)永遠(yuǎn)運行下去,可以使用while(true){……}來處理。但要想使while循環(huán)在某一特定條件下退出,最直接的方法就是設(shè)一個boolean類型的標(biāo)志,并通過設(shè)置這個標(biāo)志為true或false來控制while循環(huán)是否退出。下面給出了一個利用退出標(biāo)志終止線程的例子。
package chapter2;
public class ThreadFlag extends Thread
{
public volatile boolean exit = false;
public void run()
{
while (!exit);
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
ThreadFlag thread = new ThreadFlag();
thread.start();
sleep(5000); // 主線程延遲5秒
thread.exit = true; // 終止線程thread
thread.join();
System.out.println("線程退出!");
}
}
在上面代碼中定義了一個退出標(biāo)志exit,當(dāng)exit為true時,while循環(huán)退出,exit的默認(rèn)值為false.在定義exit時,使用了一個Java關(guān)鍵字volatile,這個關(guān)鍵字的目的是使exit同步,也就是說在同一時刻只能由一個線程來修改exit的值,
2. 使用stop方法終止線程
使用stop方法可以強行終止正在運行或掛起的線程。我們可以使用如下的代碼來終止線程:
thread.stop();
雖然使用上面的代碼可以終止線程,但使用stop方法是很危險的,就象突然關(guān)閉計算機電源,而不是按正常程序關(guān)機一樣,可能會產(chǎn)生不可預(yù)料的結(jié)果,因此,并不推薦使用stop方法來終止線程。
3. 使用interrupt方法終止線程
使用interrupt方法來終端線程可分為兩種情況:
(1)線程處于阻塞狀態(tài),如使用了sleep方法。
(2)使用while(!isInterrupted()){……}來判斷線程是否被中斷。
在第一種情況下使用interrupt方法,sleep方法將拋出一個InterruptedException例外,而在第二種情況下線程將直接退出。下面的代碼演示了在第一種情況下使用interrupt方法。
package chapter2;
public class ThreadInterrupt extends Thread
{
public void run()
{
try
{
sleep(50000); // 延遲50秒
}
catch (InterruptedException e)
{
System.out.println(e.getMessage());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Thread thread = new ThreadInterrupt();
thread.start();
System.out.println("在50秒之內(nèi)按任意鍵中斷線程!");
System.in.read();
thread.interrupt();
thread.join();
System.out.println("線程已經(jīng)退出!");
}
}
上面代碼的運行結(jié)果如下:
在50秒之內(nèi)按任意鍵中斷線程!
sleep interrupted
線程已經(jīng)退出!
在調(diào)用interrupt方法后, sleep方法拋出異常,然后輸出錯誤信息:sleep interrupted.
注意:在Thread類中有兩個方法可以判斷線程是否通過interrupt方法被終止。一個是靜態(tài)的方法interrupted(),一個是非靜態(tài)的方法isInterrupted(),這兩個方法的區(qū)別是interrupted用來判斷當(dāng)前線是否被中斷,而isInterrupted可以用來判斷其他線程是否被中斷。因此,while (!isInterrupted())也可以換成while (!Thread.interrupted())。
作為一個Java開發(fā)者,如果你有志于成為一名架構(gòu)師,那么就必須準(zhǔn)備好面對嚴(yán)苛的面試挑戰(zhàn)。在成為一名Java架構(gòu)師之前,你需要掌握大量的知識和技能,并且能夠應(yīng)對各種復(fù)雜的技術(shù)問題。本文將為你揭秘Java架構(gòu)師面試題,助你成功挑戰(zhàn)架構(gòu)師職位。
在準(zhǔn)備Java架構(gòu)師面試時,首先要對Java編程語言和相關(guān)技術(shù)有著扎實的掌握。你可能會被問到關(guān)于Java核心概念、多線程、集合框架、I/O流、異常處理等方面的問題。此外,對于Spring、SpringMVC、MyBatis等常用框架,以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計與優(yōu)化、分布式架構(gòu)、微服務(wù)架構(gòu)、性能優(yōu)化等方面的知識也是必不可少的。
Java架構(gòu)師需要具備優(yōu)秀的架構(gòu)設(shè)計能力,因此在面試中,你可能會被要求設(shè)計一些系統(tǒng)架構(gòu),包括橫向擴展與縱向擴展、負(fù)載均衡、高可用性、容災(zāi)恢復(fù)等方面。你需要清晰地表達(dá)出系統(tǒng)模塊化、組件化、易擴展性、穩(wěn)定性等方面的設(shè)計思路,以及對關(guān)鍵技術(shù)點的把控能力。
除了理論知識外,Java架構(gòu)師面試還會重點關(guān)注你的項目經(jīng)驗和實際案例。要準(zhǔn)備充分,清晰地介紹你所參與的項目,在項目中承擔(dān)的角色和職責(zé),以及所面對的挑戰(zhàn)和解決方案。最好能夠結(jié)合具體的案例,展示出你在技術(shù)選型、系統(tǒng)優(yōu)化、故障排查等方面的實際能力。
最后,在面試前要做好充分的準(zhǔn)備,保持良好的心態(tài)。要善于溝通表達(dá),對于面試官提出的問題,可以進(jìn)行深入的思考,理性分析并給出清晰的回答。此外,也可以通過閱讀相關(guān)的面試經(jīng)驗分享,增加對面試形式和內(nèi)容的了解,提升應(yīng)對面試的信心。
Java架構(gòu)師的路并不平坦,但只要努力和準(zhǔn)備充分,相信你一定能夠成功挑戰(zhàn)架構(gòu)師職位,成為業(yè)界精英。祝你面試順利!
感謝您閱讀本文,希望這些面試題和建議能夠幫助您成功應(yīng)對Java架構(gòu)師的面試,順利邁向您的事業(yè)高峰。
1:熟練使用各種框架,并知道實現(xiàn)原理(比如Spring, mybatis)。
2: JVM虛擬機原理、調(diào)優(yōu),懂得JVM虛擬機能讓你寫出性能更好的代碼.
3: 池技術(shù),對象池,連接池,線程池
4:JAVA反射技術(shù),寫框架必備技術(shù),但是有嚴(yán)重的性能問題,替代方案是JAVA字節(jié)碼技術(shù)
5: nio,“直接內(nèi)存”的特點,使用場景。
6:JAVA多線程,同步異步。
7:JAVA各種集合對象的實現(xiàn)原理,可以讓你選擇更加合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),hashmap的實現(xiàn)原理,擴容的性能問題。
8:熟練使用各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,數(shù)組、哈希、鏈表、排序樹...一句話要么是時間換空間要么是空間換時間。
9:熟練使用Linux操作系統(tǒng),必備。
10:TCP協(xié)議,三次握手和四次握手,不了解的話,無法對高并發(fā)網(wǎng)絡(luò)做優(yōu)化;熟悉HTTP協(xié)議,尤其是HTTP頭,明白session和cookie的聲明周期以及他們之間的關(guān)聯(lián)。
11:系統(tǒng)集群、負(fù)載均衡、反向代理、動靜分離,網(wǎng)站靜態(tài)化
12:分布式存儲系統(tǒng)nfs,fastdfs,tfs,hadoop了解他們的優(yōu)缺點,適用場景。
13:分布式緩存技術(shù)memcached, redis,提高系統(tǒng)性能必備,把硬盤上的內(nèi)容放到內(nèi)存里來提速,算法是一致性hash
14: 工具nginx必備技能超級好用,高性能,基本上不會掛掉的服務(wù)器,功能多多,解決各種問題。
15:數(shù)據(jù)庫設(shè)計能力,mysql必備,基本的參數(shù)優(yōu)化,慢查詢?nèi)罩痉治?,主從賦值的配置;其他的nosql數(shù)據(jù)庫如mongodb
16: 中間件。如消息推送,可以先把消息寫入數(shù)據(jù)庫,推送放到隊列服務(wù)器上,由推送服務(wù)器區(qū)隊列獲取處理,這樣就可以將消息放數(shù)據(jù)庫和隊列里后直接給用戶反饋,推送過程則由推送服務(wù)器和對壘服務(wù)器完成,異步處理、環(huán)節(jié)服務(wù)器壓力,解耦系統(tǒng)。
想成為架構(gòu)師不是懂了一大堆技術(shù)就可以了,這些是解決問題的基礎(chǔ)、是工具,不懂這些怎么去提解決方案呢?這是成為架構(gòu)師的必要條件。
架構(gòu)師還要針對業(yè)務(wù)特點、系統(tǒng)的性能要求提出能解決問題成本最低的設(shè)計方案才合格,人家一個幾百人用戶的系統(tǒng),訪問量不大,數(shù)據(jù)量小,你給人家上集群、上分布式存儲、上高端服務(wù)器,為了架構(gòu)而架構(gòu),這是最扯淡的,架構(gòu)師的作用就是第一滿足業(yè)務(wù)需求,第二最低的硬件網(wǎng)絡(luò)成本和技術(shù)維護成本。
架構(gòu)師還要根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展階段,提前預(yù)見發(fā)展到下一個階段系統(tǒng)架構(gòu)的解決方案,并且設(shè)計當(dāng)前架構(gòu)時將架構(gòu)的升級擴展考慮進(jìn)去,做到易于升級;否則等系統(tǒng)瓶頸來了,出問題了再去出方案,或現(xiàn)有架構(gòu)無法擴展直接扔掉重做,或擴展麻煩問題一大堆,這會對企業(yè)造成損失;
對于Java編程的多線程知識,我們還是要了解很多的,首先我們要知道。java中的線程分為兩種:守護線程(Daemon)和用戶線程(User)。任何線程都可以設(shè)置為守護線程和用戶線程,通過方法Thread.setDaemon(bool on);true則把該線程設(shè)置為守護線程,反之則為用戶線程。
Thread.setDaemon()必須在Thread.start()之前調(diào)用,否則運行時會拋出異常。
在Java開發(fā)中,使用線程池是一種常見且高效的多線程處理方式。然而,對于一些特定場景,在線程池中正確地中止線程卻是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。本文將討論如何在Java線程池中有效地中止線程,以及一些最佳實踐。
首先,讓我們簡要回顧一下線程池的概念。線程池是一種重用線程的機制,可以減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷,提高程序的性能和響應(yīng)速度。在Java中,線程池由java.util.concurrent
包提供,通過Executor
框架實現(xiàn)。
然而,當(dāng)涉及到線程中止時,有些開發(fā)者可能會遇到困難。錯誤地中止線程可能導(dǎo)致資源泄漏或程序運行異常,因此確保線程在正確的時機和方式下被中止非常重要。
在Java中,線程的中止通常通過設(shè)置一個標(biāo)志來實現(xiàn)。下面是一個通用的示例代碼:
volatile boolean isRunning = true;
public void run() {
while(isRunning) {
// 執(zhí)行線程任務(wù)
}
}
public void stopThread() {
isRunning = false;
}
在這個示例中,通過設(shè)置isRunning
標(biāo)志來控制線程是否繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)調(diào)用stopThread()
方法時,線程將在下一個循環(huán)迭代中退出,從而實現(xiàn)線程的中止。
對于線程池中的線程,中止的方法與單獨線程類似,但需要更加謹(jǐn)慎。下面是一種推薦的線程池中止策略:
ExecutorService
接口:線程池通常是通過Executor
框架創(chuàng)建和管理的,因此使用ExecutorService
接口來操作線程池是最佳實踐。ExecutorService
的awaitTermination()
方法來等待所有線程結(jié)束,以確保線程池完全關(guān)閉。下面是一個簡單的Java線程池中止示例:
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
for(int i=0; i<10; i++) {
executor.submit(() -> {
System.out.println("Task running");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
}
// 提交中止任務(wù)
executor.shutdown();
// 等待所有線程結(jié)束
try {
executor.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
在Java開發(fā)中,正確地中止線程對于程序的穩(wěn)定性和性能至關(guān)重要。通過使用標(biāo)志位設(shè)置、合適的中止策略以及線程池的管理方法,可以有效地中止線程并避免潛在的問題。
希望本文提供的內(nèi)容能夠幫助您更好地理解Java線程池中止的方法,同時也提高您的多線程編程水平。
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要讓Java多線程中的所有線程休眠,可以使用`Thread.sleep()`方法來讓當(dāng)前線程進(jìn)入休眠狀態(tài)。以下是實現(xiàn)的步驟:
1. 在每個線程的執(zhí)行邏輯中,添加休眠代碼:`Thread.sleep()`。這將使當(dāng)前線程休眠指定的時間。例如,使用以下代碼在每個線程中進(jìn)行休眠:
```java
try {
Thread.sleep(1000); // 休眠1秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
```
2. 在每個線程執(zhí)行邏輯的前或后,都加入休眠代碼。這樣每個線程都會在執(zhí)行邏輯之前或之后進(jìn)入休眠狀態(tài)。
3. 在主線程中,使用`Thread.join()`方法來等待所有子線程執(zhí)行完畢。這將確保所有線程都執(zhí)行完其休眠邏輯后,主線程才會繼續(xù)往后執(zhí)行。例如:
```java
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
// 線程1的執(zhí)行邏輯
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
// 線程2的執(zhí)行邏輯
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t1.start();
t2.start();
try {
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 所有線程執(zhí)行完畢后,這里是主線程的邏輯
```
在上述代碼中,t1和t2是兩個子線程,它們分別執(zhí)行自己的邏輯并休眠不同的時間。在主線程中,使用`t1.join()`和`t2.join()`等待兩個子線程執(zhí)行完畢。只有當(dāng)兩個子線程都執(zhí)行完畢后,主線程才會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)邏輯。
通過以上的方式,你可以讓Java多線程中的所有線程都進(jìn)入休眠狀態(tài),并控制它們的順序和執(zhí)行時間。