java分布式并發(fā)編程面試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）

1.在Java中，哪個關(guān)鍵字可以保證方法或代碼塊的線程安全？

A.`public`

B.`synchronized`

C.`final`

D.`static`

答案：B

2.Java中的`volatile`關(guān)鍵字保證了什么？

A.原子性

B.可見性

C.有序性

D.以上都是

答案：B

3.在Java中，哪個類提供了線程池的功能？

A.`Executor`

B.`ThreadPool`

C.`ExecutorService`

D.`ThreadFactory`

答案：C

4.`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`有什么區(qū)別？

A.`CountDownLatch`可以重復(fù)使用，`CyclicBarrier`不能

B.`CyclicBarrier`可以重復(fù)使用，`CountDownLatch`不能

C.兩者都可以重復(fù)使用

D.兩者都不能重復(fù)使用

答案：B

5.`synchronized`和`ReentrantLock`有什么區(qū)別？

A.`synchronized`是非公平的，`ReentrantLock`是公平的

B.`synchronized`是公平的，`ReentrantLock`是非公平的

C.兩者都是非公平的

D.兩者都是公平的

答案：A

6.在Java中，哪個類可以用來創(chuàng)建線程安全的單例？

A.`Singleton`

B.`Enum`

C.`ThreadLocal`

D.`AtomicInteger`

答案：B

7.`ThreadLocal`的作用是什么？

A.用于線程間通信

B.用于線程同步

C.用于創(chuàng)建線程

D.用于每個線程存儲一個變量副本

答案：D

8.Java中的`Future`接口有什么作用？

A.用于線程間的通信

B.用于線程同步

C.用于獲取異步操作的結(jié)果

D.用于創(chuàng)建線程

答案：C

9.`Callable`和`Runnable`有什么區(qū)別？

A.`Callable`可以返回值，`Runnable`不可以

B.`Runnable`可以返回值，`Callable`不可以

C.兩者都可以返回值

D.兩者都不可以返回值

答案：A

10.在Java中，哪個方法可以用來等待線程結(jié)束？

A.`join()`

B.`sleep()`

C.`wait()`

D.`notify()`

答案：A

二、多項選擇題（每題2分，共20分）

1.下列哪些是Java中實現(xiàn)線程通信的方法？

A.`wait()`

B.`notify()`

C.`notifyAll()`

D.`sleep()`

答案：ABC

2.在Java中，哪些是并發(fā)集合類？

A.`ArrayList`

B.`ConcurrentHashMap`

C.`CopyOnWriteArrayList`

D.`Vector`

答案：BC

3.下列哪些是Java中用于并發(fā)編程的工具類？

A.`Executors`

B.`Collections`

C.`CountDownLatch`

D.`AtomicInteger`

答案：ACD

4.下列哪些是Java中用于線程同步的機制？

A.`synchronized`

B.`ReentrantLock`

C.`Semaphore`

D.`ReadWriteLock`

答案：ABCD

5.在Java中，哪些是線程池的類型？

A.`FixedThreadPool`

B.`CachedThreadPool`

C.`ScheduledThreadPool`

D.`SingleThreadExecutor`

答案：ABCD

6.下列哪些是Java中用于創(chuàng)建線程池的方法？

A.`Executors.newFixedThreadPool()`

B.`Executors.newCachedThreadPool()`

C.`Executors.newScheduledThreadPool()`

D.`Executors.newSingleThreadExecutor()`

答案：ABCD

7.下列哪些是Java中用于線程安全的集合？

A.`Vector`

B.`Collections.synchronizedList()`

C.`CopyOnWriteArrayList`

D.`ConcurrentHashMap`

答案：ABCD

8.下列哪些是Java中用于線程間通信的機制？

A.`join()`

B.`wait()`

C.`notify()`

D.`CountDownLatch`

答案：ABCD

9.下列哪些是Java中用于線程安全的單例模式實現(xiàn)？

A.懶漢式（線程安全）

B.餓漢式

C.雙重檢查鎖定

D.枚舉

答案：ACD

10.下列哪些是Java中用于并發(fā)編程的接口？

A.`Runnable`

B.`Callable`

C.`Future`

D.`Executor`

答案：ABCD

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.`synchronized`關(guān)鍵字可以用于方法和代碼塊。（對）

2.`volatile`關(guān)鍵字可以保證操作的原子性。（錯）

3.`ThreadLocal`可以解決線程安全問題。（對）

4.`Callable`接口的`call()`方法可以拋出異常。（對）

5.`ExecutorService`接口的`submit()`方法可以返回一個`Future`對象。（對）

6.`ConcurrentHashMap`在高并發(fā)下性能不如`Hashtable`。（錯）

7.`ReentrantLock`可以被中斷。（對）

8.`ReadWriteLock`允許多個讀線程同時訪問。（對）

9.`Future.get()`方法會立即返回結(jié)果，如果任務(wù)未完成則拋出異常。（錯）

10.`CopyOnWriteArrayList`適用于讀多寫少的場景。（對）

四、簡答題（每題5分，共20分）

1.請簡述Java中`synchronized`關(guān)鍵字的作用。

答案：`synchronized`關(guān)鍵字在Java中用于實現(xiàn)方法和代碼塊的線程同步，確保同一時間只有一個線程可以執(zhí)行特定的代碼段，從而避免多線程環(huán)境下的并發(fā)問題。

2.什么是Java中的線程池，它有什么優(yōu)點？

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(wù)。它的優(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(yīng)速度，提高線程的可管理性，并且可以根據(jù)系統(tǒng)的承載能力調(diào)整線程池的大小。

3.請解釋Java中的`Future`接口及其作用。

答案：`Future`接口代表異步計算的結(jié)果。它提供了檢查計算是否完成的方法，以及獲取計算結(jié)果的方法。`Future`的主要作用是允許一個線程啟動一個異步操作，并在操作完成時獲取結(jié)果，或者在操作尚未完成時進行等待。

4.什么是Java中的`CountDownLatch`，它如何工作？

答案：`CountDownLatch`是一個同步輔助類，在完成一組正在其他線程中執(zhí)行的操作之前，它允許一個或多個線程一直等待。通過`CountDownLatch`的構(gòu)造函數(shù)傳入一個整數(shù)，該整數(shù)表示需要等待的事件數(shù)量。調(diào)用`countDown()`方法會將計數(shù)減一，當(dāng)計數(shù)達(dá)到零時，所有等待的線程將被喚醒。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論Java中`synchronized`和`ReentrantLock`的優(yōu)劣。

答案：`synchronized`是Java內(nèi)建的同步機制，使用簡單，但不夠靈活。`ReentrantLock`提供了更多的功能，如嘗試非阻塞獲取鎖、可中斷的鎖獲取等，但需要手動釋放鎖，增加了編程復(fù)雜性。

2.討論在什么情況下應(yīng)該使用`Callable`而不是`Runnable`。

答案：當(dāng)需要線程執(zhí)行結(jié)束后返回結(jié)果或者需要拋出異常時，應(yīng)該使用`Callable`。`Callable`允許任務(wù)返回值和拋出異常，而`Runnable`則不行。

3.討論Java中線程池的工作原理及其重要性。

答案：線程池通過重用已經(jīng)創(chuàng)建