java高并發(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，哪個類提供了創(chuàng)建線程的方法？

A.Thread

B.Runnable

C.Callable

D.ExecutorService

答案：A

2.Java中實現(xiàn)線程同步的方法不包括以下哪個？

A.synchronized

B.ReentrantLock

C.volatile

D.final

答案：D

3.在Java中，哪個類可以幫助我們創(chuàng)建線程池？

A.Thread

B.Executor

C.ExecutorService

D.ThreadPoolExecutor

答案：C

4.Java中的哪個類提供了線程安全的集合？

A.ArrayList

B.HashMap

C.ConcurrentHashMap

D.HashSet

答案：C

5.在Java中，哪個方法可以等待線程結(jié)束？

A.join()

B.sleep()

C.wait()

D.notify()

答案：A

6.Java中的哪個類可以幫助我們實現(xiàn)定時任務(wù)？

A.Timer

B.ScheduledExecutorService

C.ExecutorService

D.Thread

答案：B

7.在Java中，哪個關(guān)鍵字可以用來聲明一個方法，使得該方法在多線程環(huán)境下被多個線程調(diào)用時，內(nèi)部的代碼塊被同步執(zhí)行？

A.volatile

B.synchronized

C.transient

D.final

答案：B

8.Java中的哪個類提供了原子操作？

A.AtomicBoolean

B.AtomicLong

C.AtomicInteger

D.Alloftheabove

答案：D

9.在Java中，哪個類可以幫助我們實現(xiàn)非阻塞算法？

A.Lock

B.Condition

C.Semaphore

D.ReentrantLock

答案：A

10.Java中的哪個類提供了線程中斷的方法？

A.Thread

B.Runnable

C.Callable

D.ExecutorService

答案：A

二、多項選擇題（每題2分，共20分）

1.在Java中，哪些方法可以用來創(chuàng)建線程？（）

A.實現(xiàn)Runnable接口

B.實現(xiàn)Callable接口

C.繼承Thread類

D.使用ExecutorService

答案：ABCD

2.下列哪些是Java中線程同步的方法？（）

A.synchronized

B.ReentrantLock

C.volatile

D.synchronized和ReentrantLock

答案：ABCD

3.在Java中，哪些類提供了線程池的實現(xiàn)？（）

A.ThreadPoolExecutor

B.ScheduledThreadPoolExecutor

C.ForkJoinPool

D.Executors

答案：ABCD

4.Java中哪些集合類是線程安全的？（）

A.Vector

B.ConcurrentHashMap

C.CopyOnWriteArrayList

D.Hashtable

答案：BCD

5.下列哪些方法可以用來等待線程結(jié)束？（）

A.join()

B.sleep()

C.wait()

D.notify()

答案：A

6.在Java中，哪些類可以幫助我們實現(xiàn)定時任務(wù)？（）

A.Timer

B.ScheduledExecutorService

C.ExecutorService

D.Thread

答案：AB

7.下列哪些關(guān)鍵字可以用來聲明一個方法，使得該方法在多線程環(huán)境下被多個線程調(diào)用時，內(nèi)部的代碼塊被同步執(zhí)行？（）

A.volatile

B.synchronized

C.transient

D.final

答案：B

8.Java中的哪些類提供了原子操作？（）

A.AtomicBoolean

B.AtomicLong

C.AtomicInteger

D.AtomicReference

答案：ABCD

9.在Java中，哪些類可以幫助我們實現(xiàn)非阻塞算法？（）

A.Lock

B.Condition

C.Semaphore

D.ReentrantLock

答案：ABC

10.Java中的哪些類提供了線程中斷的方法？（）

A.Thread

B.Runnable

C.Callable

D.ExecutorService

答案：A

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.在Java中，通過實現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建的線程是輕量級的。（）

答案：√

2.volatile關(guān)鍵字可以保證操作的原子性。（）

答案：×

3.Java中的線程池可以減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷。（）

答案：√

4.ConcurrentHashMap是線程安全的HashMap實現(xiàn)。（）

答案：√

5.使用join()方法可以使得當(dāng)前線程等待調(diào)用該方法的線程結(jié)束。（）

答案：√

6.Timer類是線程安全的。（）

答案：√

7.synchronized關(guān)鍵字可以用于方法和代碼塊。（）

答案：√

8.AtomicInteger類提供了compareAndSet方法，用于原子更新操作。（）

答案：√

9.Lock接口提供了tryLock方法，用于嘗試獲取鎖。（）

答案：√

10.使用ExecutorService可以避免OOM（OutOfMemoryError）。（）

答案：×

四、簡答題（每題5分，共20分）

1.請簡述Java中實現(xiàn)線程同步的幾種方式。

答案：

Java中實現(xiàn)線程同步的方式主要有：

-synchronized關(guān)鍵字：可以用于方法或代碼塊，保證同一時間只有一個線程執(zhí)行。

-ReentrantLock：一個可重入的互斥鎖，提供了與synchronized關(guān)鍵字類似的功能，但更加靈活。

-volatile關(guān)鍵字：確保變量的可見性，但不保證原子性。

-原子類：如AtomicInteger、AtomicLong等，提供了一種無鎖的線程安全操作。

2.請解釋Java中的線程池有什么作用。

答案：

Java中的線程池主要用于管理線程的創(chuàng)建和銷毀，減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷，提高系統(tǒng)性能。線程池允許線程復(fù)用，當(dāng)一個任務(wù)執(zhí)行完畢后，線程不會銷毀，而是可以被再次利用來執(zhí)行其他任務(wù)。此外，線程池還可以控制并發(fā)線程的數(shù)量，避免過多的線程競爭導(dǎo)致系統(tǒng)資源耗盡。

3.請簡述Java中如何實現(xiàn)定時任務(wù)。

答案：

在Java中，可以通過Timer類或ScheduledExecutorService類來實現(xiàn)定時任務(wù)。Timer類提供了schedule方法，可以安排任務(wù)在將來的某個時間執(zhí)行。ScheduledExecutorService類提供了schedule和scheduleAtFixedRate方法，可以安排任務(wù)在將來的某個時間執(zhí)行，或者以固定頻率重復(fù)執(zhí)行。

4.請解釋Java中的原子操作類是如何工作的。

答案：

Java中的原子操作類，如AtomicInteger、AtomicLong等，利用CAS（Compare-And-Swap）算法來保證操作的原子性。這些類提供了一種無鎖的線程安全操作方式，通過循環(huán)檢查預(yù)期值是否與當(dāng)前值相等，如果相等，則更新為新值，否則重試，直到操作成功。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論Java中線程安全和非線程安全集合的區(qū)別。

答案：

線程安全集合和非線程安全集合的主要區(qū)別在于它們是否能夠在多線程環(huán)境下安全使用。線程安全集合，如ConcurrentHashMap，內(nèi)部實現(xiàn)了同步機制，可以在多線程環(huán)境下安全使用，而不需要額外的同步措施。非線程安全集合，如HashMap，如果在多線程環(huán)境下使用，需要外部同步，否則可能會引發(fā)數(shù)據(jù)不一致的問題。

2.討論Java中使用線程池的好處。

答案：

使用線程池的好處包括：

-減少開銷：線程池可以重用線程，減少了線程創(chuàng)建和銷毀的開銷。

-提高響應(yīng)速度：線程池中的線程可以立即執(zhí)行任務(wù)，不需要等待線程創(chuàng)建。

-提高線程的可管理性：線程池可以對線程進行統(tǒng)一管理，如設(shè)置最大線程數(shù)、監(jiān)控線程狀態(tài)等。

-減少資源消耗：通過控制線程池的大小，可以防止因線程過多而導(dǎo)致的系統(tǒng)資源耗盡。

3.討論Java中實現(xiàn)定時任務(wù)的不同方式及其適用場景。

答案：

Java中實現(xiàn)定時任務(wù)的方式主要有Timer類和ScheduledExecutorService類。Timer類適用于簡單的定時任務(wù)，如單線程環(huán)境中的定時任務(wù)調(diào)度。ScheduledExecutorService類適用于復(fù)雜的定時任務(wù)，支持多線程環(huán)境，可以設(shè)置固定頻率執(zhí)行任務(wù)，并且提供了更多的控制選項。

4.討論Java中原子操作類的優(yōu)勢和局限性