JAVA多線程編程挑戰(zhàn)試題及答案試題1.有以下代碼，請(qǐng)問(wèn)程序輸出結(jié)果是什么？```javapublicclassThreadTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadt=newThread(()->{System.out.println("Threadrunning");});t.start();System.out.println("Mainrunning");}}```2.若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程類，且不能繼承Thread類，該如何做？3.以下代碼運(yùn)行后是否會(huì)拋出異常，為什么？```javapublicclassExceptionTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadt=newThread(()->{thrownewRuntimeException("Exceptioninthread");});t.start();}}```4.編寫一段代碼，使用線程池執(zhí)行5個(gè)簡(jiǎn)單的打印任務(wù)。5.如何獲取線程的執(zhí)行結(jié)果？6.以下代碼中，創(chuàng)建了3個(gè)線程，它們的輸出是固定的嗎，為什么？```javapublicclassOrderTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadt1=newThread(()->System.out.println("Thread1"));Threadt2=newThread(()->System.out.println("Thread2"));Threadt3=newThread(()->System.out.println("Thread3"));t1.start();t2.start();t3.start();}}```7.如何讓一個(gè)線程暫停一段時(shí)間后繼續(xù)執(zhí)行？8.以下代碼中，線程t的狀態(tài)最后是什么，為什么？```javapublicclassThreadStateTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadt=newThread(()->{try{Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}});t.start();try{t.join();}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}```9.怎樣判斷一個(gè)線程是否處于活動(dòng)狀態(tài)？10.實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型。11.編寫代碼，實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的計(jì)數(shù)器。12.以下代碼會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題，如何解決？```javapublicclassCounter{privateintcount=0;publicvoidincrement(){count++;}publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{Countercounter=newCounter();Threadt1=newThread(()->{for(inti=0;i<1000;i++){counter.increment();}});Threadt2=newThread(()->{for(inti=0;i<1000;i++){counter.increment();}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(counter.count);}}```13.如何優(yōu)雅地關(guān)閉一個(gè)線程池？14.編寫代碼，使用`Callable`和`Future`執(zhí)行任務(wù)并獲取結(jié)果。15.以下代碼中，線程t1會(huì)被中斷嗎，為什么？```javapublicclassInterruptTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadt1=newThread(()->{while(true){//Dosomework}});t1.start();errupt();}}```16.什么是守護(hù)線程，如何創(chuàng)建守護(hù)線程？17.實(shí)現(xiàn)一個(gè)多線程的下載器，每個(gè)線程負(fù)責(zé)下載一部分文件。18.以下代碼的鎖機(jī)制是否有效，說(shuō)明原因。```javapublicclassLockTest{privateObjectlock=newObject();publicvoidmethod1(){synchronized(lock){System.out.println("Method1");}}publicvoidmethod2(){synchronized(newObject()){System.out.println("Method2");}}}```19.如何保證線程安全的單例模式？20.編寫代碼，使用`ReentrantLock`實(shí)現(xiàn)同步。21.線程睡眠和線程等待的區(qū)別是什么？22.以下代碼會(huì)打印出什么，說(shuō)明理由。```javapublicclassPrintTest{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{Threadt=newThread(()->{for(inti=0;i<3;i++){System.out.println(i);try{Thread.sleep(500);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}});t.start();t.join();System.out.println("Maindone");}}```23.如何避免死鎖？24.實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程本地存儲(chǔ)（ThreadLocal）的示例。25.以下代碼中，線程池提交任務(wù)后會(huì)怎樣執(zhí)行，最后輸出什么？```javaimportjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.Executors;publicclassThreadPoolTest{publicstaticvoidmain(String[]args){ExecutorServiceexecutor=Executors.newSingleThreadExecutor();executor.submit(()->{System.out.println("Task1");});executor.submit(()->{System.out.println("Task2");});executor.shutdown();}}```26.編寫代碼，模擬5個(gè)線程依次打印1-5。27.什么是CAS（Compare-And-Swap），在Java中如何使用？28.以下代碼中，`synchronized`關(guān)鍵字使用是否正確，說(shuō)明理由。```javapublicclassSyncTest{publicsynchronizedvoidmethod(){System.out.println("Synchronizedmethod");}publicstaticvoidmain(String[]args){SyncTestst1=newSyncTest();SyncTestst2=newSyncTest();Threadt1=newThread(()->st1.method());Threadt2=newThread(()->st2.method());t1.start();t2.start();}}```29.如何使用信號(hào)量（Semaphore）控制并發(fā)訪問(wèn)？30.編寫一個(gè)多線程版本的斐波那契數(shù)列計(jì)算程序。31.線程類中的`start()`和`run()`方法有什么區(qū)別？32.以下代碼中，線程池中的任務(wù)隊(duì)列滿了會(huì)怎樣？```javaimportjava.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;importjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;importjava.util.concurrent.TimeUnit;publicclassThreadPoolFullTest{publicstaticvoidmain(String[]args){ExecutorServiceexecutor=newThreadPoolExecutor(2,2,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,newArrayBlockingQueue<>(1));for(inti=0;i<4;i++){executor.submit(()->{try{Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}});}executor.shutdown();}}```33.實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的阻塞隊(duì)列。34.如何在多線程環(huán)境下正確地處理異常？答案1.輸出不固定，可能先輸出"Threadrunning"，也可能先輸出"Mainrunning"，因?yàn)橹骶€程和新線程并發(fā)執(zhí)行。2.實(shí)現(xiàn)`Runnable`接口，示例如下：```javaclassMyRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){System.out.println("Running");}}Threadt=newThread(newMyRunnable());t.start();```3.不會(huì)拋出未捕獲異常，因?yàn)橹骶€程沒(méi)有捕獲該異常，異常在線程內(nèi)部拋出，不會(huì)影響主線程，只是異常信息會(huì)打印出來(lái)。4.```javaimportjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.Executors;publicclassThreadPoolExample{publicstaticvoidmain(String[]args){ExecutorServiceexecutor=Executors.newFixedThreadPool(5);for(inti=0;i<5;i++){executor.submit(()->System.out.println(Thread.currentThread().getName()));}executor.shutdown();}}```5.可以使用`Callable`接口和`Future`來(lái)獲取線程執(zhí)行結(jié)果，示例見第14題答案。6.輸出不固定，因?yàn)榫€程的執(zhí)行順序由操作系統(tǒng)調(diào)度，具有不確定性。7.使用`Thread.sleep()`方法，如`Thread.sleep(1000);`讓線程暫停1秒。8.線程t的狀態(tài)最后是`TERMINATED`，因?yàn)閌join()`方法會(huì)讓主線程等待t線程執(zhí)行完畢，t線程執(zhí)行完`sleep`后就結(jié)束了。9.使用`Thread.isAlive()`方法判斷。10.```javaimportjava.util.LinkedList;importjava.util.Queue;classProducerConsumer{privatestaticfinalintMAX_SIZE=5;privatefinalQueue<Integer>queue=newLinkedList<>();publicsynchronizedvoidproduce()throwsInterruptedException{while(queue.size()==MAX_SIZE){wait();}queue.add(1);notifyAll();}publicsynchronizedvoidconsume()throwsInterruptedException{while(queue.size()==0){wait();}queue.poll();notifyAll();}}```11.```javapublicclassThreadSafeCounter{privateintcount=0;publicsynchronizedvoidincrement(){count++;}publicsynchronizedintgetCount(){returncount;}}```12.問(wèn)題是`count++`操作不是原子的，會(huì)出現(xiàn)線程安全問(wèn)題。解決方法是將`increment`方法用`synchronized`關(guān)鍵字修飾。13.可以使用`shutdown()`方法平緩關(guān)閉線程池，調(diào)用該方法后，線程池不再接受新任務(wù)，等已有的任務(wù)執(zhí)行完后關(guān)閉；也可以使用`shutdownNow()`立即關(guān)閉，嘗試停止正在執(zhí)行的任務(wù)并返回等待執(zhí)行的任務(wù)列表。14.```javaimportjava.util.concurrent.;publicclassCallableFutureExample{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsExecutionException,InterruptedException{ExecutorServiceexecutor=Executors.newSingleThreadExecutor();Callable<Integer>task=()->2+3;Future<Integer>future=executor.submit(task);Integerresult=future.get();System.out.println(result);executor.shutdown();}}```15.線程t1不會(huì)被中斷，因?yàn)閌while(true)`循環(huán)沒(méi)有檢查中斷狀態(tài)，需要在循環(huán)中添加檢查中斷狀態(tài)的邏輯。16.守護(hù)線程是在后臺(tái)運(yùn)行，當(dāng)所有非守護(hù)線程結(jié)束時(shí)，守護(hù)線程會(huì)自動(dòng)終止。創(chuàng)建守護(hù)線程可以使用`setDaemon(true)`方法。```javaThreadt=newThread(()->System.out.println("Daemonthread"));t.setDaemon(true);t.start();```17.需根據(jù)文件大小分成若干部分，每個(gè)線程下載一部分，代碼實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，涉及文件讀寫和網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，這里省略。18.`method1`的鎖機(jī)制有效，`method2`無(wú)效，因?yàn)閌method2`每次都使用新的對(duì)象加鎖，不能實(shí)現(xiàn)同步。19.可以使用雙重檢查鎖定或使用靜態(tài)內(nèi)部類的方式，示例如下：```javapublicclassSingleton{privatestaticvolatileSingletoninstance;privateSingleton(){}publicstaticSingletongetInstance(){if(instance==null){synchronized(Singleton.class){if(instance==null){instance=newSingleton();}}}returninstance;}}```20.```javaimportjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock;publicclassReentrantLockExample{privatefinalReentrantLocklock=newReentrantLock();publicvoiddoSomething(){lock.lock();try{System.out.println("Doingsomething");}finally{lock.unlock();}}}```21.線程睡眠`Thread.sleep()`是讓線程暫停一段時(shí)間，不會(huì)釋放對(duì)象鎖；線程等待`Object.wait()`是讓線程進(jìn)入等待狀態(tài)，會(huì)釋放對(duì)象鎖，需要其他線程調(diào)用`notify()`或`notifyAll()`喚醒。22.會(huì)依次打印0、1、2，然后打印"Maindone"，因?yàn)閌join()`方法讓主線程等待t線程執(zhí)行完畢。23.避免死鎖可以破壞四個(gè)必要條件之一，如避免嵌套鎖、按順序獲取鎖、設(shè)置鎖超時(shí)等。24.```javapublicclassThreadLocalExample{privatestaticfinalThreadLocal<Integer>threadLocal=newThreadLocal<>();publicstaticvoidmain(String[]args){Threadt1=newThread(()->{threadLocal.set(1);System.out.println(threadLocal.get());});t1.start();}}```25.任務(wù)會(huì)按順序依次執(zhí)行，先輸出"Task1"，再輸出"Task2"，因?yàn)槭菃尉€程線程池。26.```javaimportjava.util.concurrent.Semaphore;publicclassPrintNumbers{privatestaticfinalSemaphoresemaphore=newSemaphore(1);privatestaticintcurrent=1;publicstaticvoidmain(String[]args){for(inti=0;i<5;i++){newThread(newPrinter(i+1)).start();}}staticclassPrinterimplementsRunnable{privatefinalintnumber;publicPrinter(intnumber){this.number=number;}@Overridepublicvoidrun(){try{while(true){semaphore.acquire();if(current==number){System.out.println(number);if(current==5){current=1;}else{current++;}}semaphore.release();Thread.sleep(100);}}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}}```27.CAS是一種無(wú)鎖算法，在Java中`Atomic`類使用了CAS，示例：```javaimportjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;publicclassCASExample{privatestaticfinalAtomicIntegeratomicInteger=newAtomicInteger(0);publicstaticvoidmain(String[]args){atomicIpareAndSet(0,1);}}```28.`synchronized`關(guān)鍵字使用正確，但這里因?yàn)槭遣煌膶?duì)象實(shí)例，所以不會(huì)