多线程面试专题及答案

### 多线程面试专题及答案解析 #### 1. 保证线程执行顺序 - **问题**: 如何确保线程T2在T1完成后执行，T3在T2完成后执行？ - **解答**: 要实现线程之间的执行顺序，最简单的方法是使用`join()`方法。例如： ```java Thread t1 = new Thread(() -> { // T1 的任务 }); Thread t2 = new Thread(() -> { // T2 的任务 }); Thread t3 = new Thread(() -> { // T3 的任务 }); t1.start(); t1.join(); // 确保 T1 完成后才继续 t2.start(); t2.join(); // 确保 T2 完成后才继续 t3.start(); ``` 这样就能确保线程按照预期的顺序执行。 #### 2. Lock 接口与 synchronized 的比较 - **问题**: Java中Lock接口相比于`synchronized`块有哪些优势？ - **解答**: - **非阻塞性**: Lock接口提供了尝试锁定而不阻塞的选项，这对于某些性能敏感的应用非常有用。 - **可重入性**: 支持可重入锁，这使得递归锁定成为可能。 - **条件变量**: 支持多个条件变量，使得线程可以等待特定条件满足后再继续执行。 - **更灵活的锁定机制**: 可以实现更复杂的锁定逻辑，如公平锁和非公平锁。 对于实现高效缓存的问题，可以使用`ReentrantReadWriteLock`来区分读写锁，这样可以允许多个读者同时访问，但只允许一个写者修改缓存，从而提高并发性能。 #### 3. wait 和 sleep 方法的区别 - **区别**: - `wait()`方法释放了对象锁，使其他线程有机会获取锁并进入临界区；而`sleep()`则保留了锁，只是让当前线程进入休眠状态。 - `wait()`必须在同步上下文中调用，而`sleep()`可以在任何上下文中使用。 - `wait()`可以被中断，而`sleep()`只能通过自然结束或者抛出异常的方式退出。 #### 4. 实现阻塞队列 - **实现**: - 使用`ReentrantLock`和`Condition`组合实现阻塞队列。 - 或者使用Java并发包中的`BlockingQueue`接口提供的实现类，如`ArrayBlockingQueue`、`LinkedBlockingQueue`等。 #### 5. 解决生产者—消费者问题 - **解决方案**: - 可以使用`BlockingQueue`接口的实现类来简化问题。 - 或者使用`wait()`和`notify()`方法来手动控制生产者和消费者的同步。 #### 6. 编写并解决死锁程序 - **编写示例**: - 创建两个线程，每个线程都需要获取两个锁才能继续运行。 - 如果线程A先获取锁1，然后试图获取锁2；线程B先获取锁2，然后试图获取锁1，就可能发生死锁。 - **解决策略**: - 确保所有线程按相同的顺序获取锁。 - 使用`tryLock`来尝试获取锁，而不是无限制地等待。 #### 7. 原子操作概念 - **定义**: 原子操作是指在单个处理步骤中完成的工作，不可被分割为更小的操作。 - **Java中的原子操作**: Java并发库提供了`AtomicInteger`、`AtomicLong`等类来支持原子操作。 #### 8. volatile 关键字的作用 - **作用**: `volatile`关键字确保了线程间的可见性和禁止指令重排序。 - **使用场景**: 当需要确保共享变量的可见性和防止编译器优化时使用。 - **与synchronized的不同**: `volatile`仅保证了可见性和有序性，而不提供互斥性；`synchronized`提供了原子性和互斥性。 #### 9. 竞争条件的识别与解决 - **定义**: 竞争条件发生在多个线程同时访问共享资源时，可能会导致意外结果的情况。 - **解决方法**: 使用互斥锁(`synchronized`块或`Lock`接口)来确保同一时间只有一个线程访问共享资源。 #### 10. 使用Thread Dump - **用途**: `Thread Dump`可以帮助诊断线程的状态和潜在的死锁问题。 - **获取方式**: - 在Unix/Linux系统中使用`kill -3 `命令。 - 在Windows系统中使用`Ctrl + Break`。 #### 11. start() 和 run() 方法的区别 - **区别**: 调用`start()`方法启动了一个新线程，并在新线程中执行`run()`方法中的代码；直接调用`run()`方法则是在当前线程中执行代码。 #### 12. 唤醒阻塞线程 - **方法**: - 对于因调用`wait()`、`sleep()`或`join()`而导致的阻塞，可以通过中断线程的方式来唤醒。 - 对于IO阻塞，通常没有直接的方法来唤醒线程，可以通过关闭流或者设置中断标志来间接达到目的。 以上这些问题涵盖了多线程面试中常见的知识点和技术细节，希望对你准备面试有所帮助。