java多線程和線程安全面試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）

1.在Java中，哪個類是所有線程類的父類？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.Callable

答案：B

2.線程的生命周期中，哪個狀態(tài)表示線程正在執(zhí)行？

A.NEW

B.RUNNABLE

C.BLOCKED

D.TERMINATED

答案：B

3.下列哪個方法可以啟動一個線程？

A.start()

B.run()

C.sleep()

D.join()

答案：A

4.在Java中，哪個關(guān)鍵字用于聲明一個方法為同步方法？

A.synchronized

B.volatile

C.transient

D.final

答案：A

5.Java中的線程池核心線程數(shù)設(shè)置為0意味著什么？

A.線程池沒有核心線程

B.線程池會創(chuàng)建無限多的線程

C.線程池會根據(jù)需要創(chuàng)建新線程

D.線程池會立即關(guān)閉

答案：C

6.在Java中，哪個類提供了等待/通知機制？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.Callable

答案：A

7.下列哪個類不是Executor框架的一部分？

A.ThreadPoolExecutor

B.ScheduledThreadPoolExecutor

C.FutureTask

D.Callable

答案：D

8.在Java中，哪個方法可以中斷一個線程？

A.interrupt()

B.stop()

C.suspend()

D.join()

答案：A

9.Java中的線程優(yōu)先級范圍是多少？

A.1-10

B.0-5

C.1-5

D.0-10

答案：A

10.在Java中，哪個類提供了線程安全的單例實現(xiàn)？

A.Singleton

B.Enum

C.Object

D.Thread

答案：B

二、多項選擇題（每題2分，共20分）

1.下列哪些是線程安全問題的表現(xiàn)？

A.死鎖

B.競態(tài)條件

C.活鎖

D.優(yōu)先級反轉(zhuǎn)

答案：ABC

2.在Java中，哪些關(guān)鍵字可以用于實現(xiàn)線程安全？

A.synchronized

B.volatile

C.final

D.transient

答案：AB

3.線程池的哪些參數(shù)可以影響線程池的行為？

A.corePoolSize

B.maximumPoolSize

C.keepAliveTime

D.workQueue

答案：ABCD

4.下列哪些是Java中線程間通信的方法？

A.wait()

B.notify()

C.notifyAll()

D.sleep()

答案：ABC

5.在Java中，哪些方式可以實現(xiàn)線程間的協(xié)作？

A.使用wait()和notify()方法

B.使用join()方法

C.使用CountDownLatch

D.使用CyclicBarrier

答案：ABCD

6.下列哪些是線程池拒絕策略？

A.ThreadPoolExecutor.AbortPolicy

B.ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy

C.ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy

D.ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy

答案：ABCD

7.在Java中，哪些類可以用來創(chuàng)建線程？

A.Thread

B.Runnable

C.Callable

D.FutureTask

答案：ABCD

8.下列哪些是線程池關(guān)閉的方法？

A.shutdown()

B.shutdownNow()

C.awaitTermination()

D.isShutdown()

答案：ABC

9.下列哪些是線程的狀態(tài)？

A.NEW

B.RUNNABLE

C.BLOCKED

D.TIMED_WAITING

答案：ABCD

10.下列哪些是線程安全的集合類？

A.Vector

B.ConcurrentHashMap

C.Hashtable

D.CopyOnWriteArrayList

答案：ABCD

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.Java中的線程一旦啟動，就不能被中斷。（錯誤）

2.使用synchronized關(guān)鍵字可以保證方法的原子性。（正確）

3.volatile關(guān)鍵字可以保證操作的原子性。（錯誤）

4.Java中的線程池可以動態(tài)調(diào)整線程數(shù)量。（正確）

5.使用sleep()方法可以釋放對象的鎖。（錯誤）

6.在Java中，線程的優(yōu)先級可以確保線程的執(zhí)行順序。（錯誤）

7.線程池中的線程執(zhí)行完畢后，線程對象會被銷毀。（錯誤）

8.線程的join()方法可以用來等待線程執(zhí)行結(jié)束。（正確）

9.使用Executors.newCachedThreadPool()創(chuàng)建的線程池可以緩存線程。（錯誤）

10.在Java中，可以使用interrupt()方法來安全地終止一個線程。（正確）

四、簡答題（每題5分，共20分）

1.什么是線程安全？請舉例說明。

答案：線程安全是指當多個線程訪問某個類或?qū)ο髸r，不需要采取額外的同步措施，調(diào)用這個類或?qū)ο蟮男袨槎际前踩?。例如，Vector和Hashtable是線程安全的集合類，它們內(nèi)部已經(jīng)實現(xiàn)了必要的同步措施，因此可以在多線程環(huán)境中安全使用。

2.什么是死鎖？如何避免死鎖？

答案：死鎖是指兩個或多個線程在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的一種僵局，若無外力作用，它們都將無法繼續(xù)向前推進。避免死鎖的方法包括：避免資源一次性申請、使用順序資源分配算法、超時放棄資源等。

3.什么是線程池？線程池的優(yōu)點是什么？

答案：線程池是一種執(zhí)行器（Executor），用于在一個后臺線程中執(zhí)行任務。線程池的主要優(yōu)點包括減少在創(chuàng)建和銷毀線程時所產(chǎn)生的性能開銷、提高響應速度、提高線程的可管理性、可以根據(jù)系統(tǒng)的承載能力調(diào)整線程池的大小等。

4.什么是Callable和Future？它們與Runnable有什么區(qū)別？

答案：Callable是一個返回結(jié)果的Runnable，它允許任務返回值，并且可以拋出異常。Future表示異步計算的結(jié)果，它可以用來檢查計算是否完成，以及獲取計算的結(jié)果。與Runnable相比，Callable可以返回值和拋出異常，而Runnable不能。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論線程安全和性能之間的關(guān)系，并給出一個線程安全但性能開銷較小的實現(xiàn)方案。

答案：線程安全和性能之間存在權(quán)衡關(guān)系。為了保證線程安全，通常會引入同步機制，這可能會降低性能。一個性能開銷較小的實現(xiàn)方案是使用局部變量和不可變對象，因為它們天然是線程安全的。

2.討論Java中實現(xiàn)線程通信的幾種方式，并比較它們的優(yōu)缺點。

答案：Java中實現(xiàn)線程通信的方式包括wait()/notify()、join()、CountDownLatch、CyclicBarrier等。wait()/notify()適用于單個線程間的通信，而CountDownLatch和CyclicBarrier適用于多個線程間的同步。join()適用于等待一個線程完成。每種方式都有其適用場景和限制，需要根據(jù)具體需求選擇。

3.討論線程池的工作原理，并解釋為什么使用線程池。

答案：線程池的工作原理是預先創(chuàng)建一定數(shù)量的線程，然后根據(jù)任務的到來，將任務分配給這些線程執(zhí)行。線程池可以減少線