java線(xiàn)程安全面試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.在Java中，哪個(gè)關(guān)鍵字可以保證方法的線(xiàn)程安全？

A.`final`

B.`synchronized`

C.`volatile`

D.`transient`

答案：B

2.以下哪個(gè)類(lèi)是Java中用來(lái)創(chuàng)建線(xiàn)程安全的集合類(lèi)？

A.`ArrayList`

B.`LinkedList`

C.`Vector`

D.`HashSet`

答案：C

3.在Java中，哪個(gè)類(lèi)提供了線(xiàn)程安全的單例模式實(shí)現(xiàn)？

A.`Singleton`

B.`Enum`

C.`ThreadLocal`

D.`AtomicInteger`

答案：B

4.Java中的`wait()`和`notify()`方法需要在哪個(gè)關(guān)鍵字修飾的方法中使用？

A.`public`

B.`protected`

C.`private`

D.`synchronized`

答案：D

5.在Java中，`Thread`類(lèi)的哪個(gè)方法用于啟動(dòng)新線(xiàn)程？

A.`start()`

B.`run()`

C.`sleep()`

D.`join()`

答案：A

6.`ReentrantLock`類(lèi)提供了比`synchronized`關(guān)鍵字更靈活的線(xiàn)程同步控制，它屬于哪個(gè)包？

A.`java.util.concurrent.locks`

B.`java.util.concurrent`

C.`java.lang`

D.`java.io`

答案：A

7.在Java中，`AtomicInteger`類(lèi)用于做什么？

A.存儲(chǔ)字符串

B.存儲(chǔ)整數(shù)并提供原子操作

C.存儲(chǔ)浮點(diǎn)數(shù)

D.存儲(chǔ)布爾值

答案：B

8.`Callable`接口與`Runnable`接口的主要區(qū)別是什么？

A.`Callable`可以返回值和拋出異常

B.`Callable`可以繼承其他接口

C.`Callable`可以被序列化

D.`Callable`是`Runnable`的子接口

答案：A

9.在Java中，`ExecutorService`接口的哪個(gè)方法用于關(guān)閉Executor，不接受新任務(wù)？

A.`shutdown()`

B.`shutdownNow()`

C.`invokeAll()`

D.`submit()`

答案：A

10.`ConcurrentHashMap`與`Hashtable`的主要區(qū)別是什么？

A.`ConcurrentHashMap`允許空值

B.`ConcurrentHashMap`是線(xiàn)程安全的

C.`Hashtable`是線(xiàn)程安全的

D.`ConcurrentHashMap`不允許空鍵

答案：B

二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.在Java中，以下哪些關(guān)鍵字可以用來(lái)修飾方法以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全？

A.`final`

B.`synchronized`

C.`volatile`

D.`transient`

答案：B,C

2.Java中哪些集合類(lèi)是線(xiàn)程安全的？

A.`ArrayList`

B.`CopyOnWriteArrayList`

C.`Vector`

D.`ConcurrentHashMap`

答案：B,C,D

3.以下哪些是Java中實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全的單例模式的方法？

A.懶漢式（線(xiàn)程安全）

B.餓漢式

C.枚舉方式

D.雙重檢查鎖定

答案：A,B,C,D

4.在Java中，以下哪些方法可以用來(lái)暫停當(dāng)前線(xiàn)程？

A.`Thread.sleep()`

B.`Object.wait()`

C.`Thread.yield()`

D.`Thread.join()`

答案：A,B

5.在Java中，以下哪些是線(xiàn)程池的類(lèi)型？

A.`CachedThreadPool`

B.`FixedThreadPool`

C.`ScheduledThreadPool`

D.`SingleThreadExecutor`

答案：A,B,C,D

6.在Java中，以下哪些類(lèi)提供了原子操作？

A.`AtomicInteger`

B.`AtomicLong`

C.`AtomicReference`

D.`AtomicBoolean`

答案：A,B,C,D

7.在Java中，以下哪些是線(xiàn)程的狀態(tài)？

A.新建（New）

B.可運(yùn)行（Runnable）

C.阻塞（Blocked）

D.死亡（Terminated）

答案：A,B,C,D

8.在Java中，以下哪些是線(xiàn)程同步的方法？

A.`synchronized`

B.`ReentrantLock`

C.`Atomic`類(lèi)

D.`volatile`

答案：A,B,C,D

9.在Java中，以下哪些是線(xiàn)程池的關(guān)閉方法？

A.`shutdown()`

B.`shutdownNow()`

C.`awaitTermination()`

D.`isShutdown()`

答案：A,B,C

10.在Java中，以下哪些是線(xiàn)程安全的集合類(lèi)？

A.`Collections.synchronizedList`

B.`Collections.synchronizedMap`

C.`Collections.synchronizedSet`

D.`CopyOnWriteArrayList`

答案：A,B,C,D

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.`synchronized`關(guān)鍵字可以修飾方法和代碼塊。（對(duì)）

2.`volatile`關(guān)鍵字可以保證操作的原子性。（錯(cuò)）

3.`Thread.sleep()`方法可以?huà)伋鯥nterruptedException異常。（對(duì)）

4.`Callable`接口允許任務(wù)返回結(jié)果。（對(duì)）

5.`ExecutorService`可以管理線(xiàn)程池和執(zhí)行器。（對(duì)）

6.`ConcurrentHashMap`在高并發(fā)下性能優(yōu)于`Hashtable`。（對(duì)）

7.`AtomicInteger`類(lèi)提供了compareAndSwap方法用于原子操作。（對(duì)）

8.`ReentrantLock`是公平鎖，即等待時(shí)間最長(zhǎng)的線(xiàn)程將首先獲得鎖。（錯(cuò)）

9.`Thread.join()`方法可以讓當(dāng)前線(xiàn)程等待調(diào)用該方法的線(xiàn)程終止。（對(duì)）

10.`CopyOnWriteArrayList`適用于讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景。（對(duì)）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）

1.簡(jiǎn)述Java中實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全的方法有哪些？

答案：

實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全的方法包括使用`synchronized`關(guān)鍵字修飾方法或代碼塊，使用`ReentrantLock`等顯式鎖，利用`Atomic`類(lèi)提供原子操作，以及使用線(xiàn)程安全的集合類(lèi)如`Vector`、`ConcurrentHashMap`等。

2.什么是死鎖？如何避免死鎖？

答案：

死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)線(xiàn)程在執(zhí)行過(guò)程中，因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局，導(dǎo)致這些線(xiàn)程永遠(yuǎn)阻塞的現(xiàn)象。避免死鎖的方法包括：避免一個(gè)線(xiàn)程同時(shí)請(qǐng)求多個(gè)資源，使用順序加鎖，嘗試加鎖（tryLock），設(shè)置超時(shí)時(shí)間等。

3.什么是Java內(nèi)存模型（JMM）？

答案：

Java內(nèi)存模型（JMM）是一個(gè)抽象的概念，它描述了Java程序中變量的訪(fǎng)問(wèn)規(guī)則，以及這些變量如何與主內(nèi)存（所有線(xiàn)程共享的內(nèi)存）進(jìn)行交互。它定義了線(xiàn)程如何以及何時(shí)可以看到由其他線(xiàn)程修改后共享變量的值。

4.什么是線(xiàn)程池？線(xiàn)程池的好處是什么？

答案：

線(xiàn)程池是一種執(zhí)行器（Executor），用于在一個(gè)后臺(tái)線(xiàn)程中執(zhí)行任務(wù)。線(xiàn)程池的主要好處包括減少在創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線(xiàn)程時(shí)所產(chǎn)生的性能開(kāi)銷(xiāo)，提高響應(yīng)速度，提高線(xiàn)程的可管理性，以及可以根據(jù)系統(tǒng)的承載能力調(diào)整線(xiàn)程池的大小。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論`synchronized`和`ReentrantLock`的區(qū)別。

答案：

`synchronized`是Java內(nèi)置的同步機(jī)制，而`ReentrantLock`是Java并發(fā)包中的一個(gè)類(lèi)。`ReentrantLock`提供了與`synchronized`相同的基本行為和語(yǔ)義，但它還提供了嘗試非阻塞獲取鎖、可中斷的鎖獲取操作、超時(shí)獲取鎖以及公平性控制等額外功能。

2.討論`volatile`關(guān)鍵字的作用及其使用場(chǎng)景。

答案：

`volatile`關(guān)鍵字用于確保被它修飾的變量的讀寫(xiě)操作對(duì)所有線(xiàn)程都是可見(jiàn)的，即一個(gè)線(xiàn)程修改了變量的值，新值對(duì)其他線(xiàn)程來(lái)說(shuō)是立即可見(jiàn)的。它適用于狀態(tài)標(biāo)志、單例模式中的雙重檢查鎖定等場(chǎng)景。

3.討論`ThreadLocal`的作用及其使用場(chǎng)景。

答案：

`ThreadLocal`提供了線(xiàn)程局部變量，每個(gè)使用該變量的線(xiàn)程都有其自己的變量副本，因此每個(gè)線(xiàn)程可以訪(fǎng)問(wèn)到自己的獨(dú)立初始化