java哨兵模式面試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.Java中的哨兵模式通常指的是哪種設(shè)計(jì)模式？

A.單例模式

B.工廠模式

C.觀察者模式

D.策略模式

2.在Java中，哨兵模式通常用于解決什么問(wèn)題？

A.數(shù)據(jù)庫(kù)連接池

B.多線程同步

C.資源管理

D.異常處理

3.以下哪個(gè)類不是Java并發(fā)包（java.util.concurrent）的一部分？

A.CountDownLatch

B.CyclicBarrier

C.ThreadPoolExecutor

D.Vector

4.CyclicBarrier和CountDownLatch都可以用于線程間的協(xié)調(diào)，它們的主要區(qū)別是什么？

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

B.CyclicBarrier不能重復(fù)使用，而CountDownLatch可以

C.CyclicBarrier用于多個(gè)線程，CountDownLatch用于單個(gè)線程

D.CyclicBarrier用于單個(gè)線程，CountDownLatch用于多個(gè)線程

5.在Java中，使用哪個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的計(jì)數(shù)器？

A.AtomicInteger

B.AtomicReference

C.AtomicLong

D.AtomicBoolean

6.Java中的Semaphore可以用來(lái)做什么？

A.控制線程數(shù)量

B.實(shí)現(xiàn)線程間的通信

C.實(shí)現(xiàn)線程的優(yōu)先級(jí)

D.實(shí)現(xiàn)線程的定時(shí)執(zhí)行

7.在Java中，哪個(gè)類可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的有界隊(duì)列？

A.ArrayBlockingQueue

B.LinkedBlockingQueue

C.PriorityBlockingQueue

D.SynchronousQueue

8.Java中的ReentrantLock與synchronized關(guān)鍵字相比，哪個(gè)更靈活？

A.ReentrantLock

B.synchronized

C.兩者一樣靈活

D.無(wú)法比較

9.在Java中，哪個(gè)類可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的棧？

A.ArrayDeque

B.Stack

C.LinkedBlockingDeque

D.ConcurrentLinkedDeque

10.Java中的Fork/Join框架主要用于什么？

A.并行計(jì)算

B.網(wǎng)絡(luò)編程

C.數(shù)據(jù)庫(kù)操作

D.文件處理

答案：

1.C

2.B

3.D

4.A

5.A

6.A

7.A

8.A

9.C

10.A

二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.Java并發(fā)編程中，以下哪些類是用于線程間同步的？

A.Object

B.ReentrantLock

C.Semaphore

D.ThreadLocal

2.在Java中，以下哪些是線程安全的集合類？

A.Vector

B.ArrayList

C.ConcurrentHashMap

D.CopyOnWriteArrayList

3.Java中的CountDownLatch可以用于以下哪些場(chǎng)景？

A.等待所有線程完成

B.等待某個(gè)線程完成

C.限制線程數(shù)量

D.實(shí)現(xiàn)線程間的通信

4.Java中的CyclicBarrier可以用于以下哪些場(chǎng)景？

A.等待所有線程完成

B.等待某個(gè)線程完成

C.限制線程數(shù)量

D.重復(fù)使用以等待多組線程

5.在Java中，以下哪些是線程安全的隊(duì)列？

A.ArrayBlockingQueue

B.LinkedList

C.ConcurrentLinkedQueue

D.PriorityQueue

6.Java中的Fork/Join框架可以用于以下哪些場(chǎng)景？

A.大數(shù)據(jù)處理

B.圖像處理

C.網(wǎng)絡(luò)編程

D.并行算法實(shí)現(xiàn)

7.在Java中，以下哪些是線程安全的數(shù)值操作類？

A.AtomicInteger

B.AtomicLong

C.AtomicReference

D.AtomicBoolean

8.Java中的Semaphore可以用于以下哪些場(chǎng)景？

A.控制線程數(shù)量

B.實(shí)現(xiàn)線程間的通信

C.實(shí)現(xiàn)線程的優(yōu)先級(jí)

D.實(shí)現(xiàn)線程的定時(shí)執(zhí)行

9.在Java中，以下哪些是線程安全的棧？

A.Stack

B.ArrayDeque

C.LinkedBlockingDeque

D.ConcurrentLinkedDeque

10.Java中的ReentrantLock與synchronized關(guān)鍵字相比，以下哪些是ReentrantLock的優(yōu)勢(shì)？

A.可中斷的鎖獲取

B.可嘗試非阻塞地獲取鎖

C.可實(shí)現(xiàn)公平鎖

D.可實(shí)現(xiàn)鎖的重入

答案：

1.B,C

2.A,C,D

3.A

4.A,D

5.A,C

6.A,D

7.A,B,C,D

8.A

9.C,D

10.A,B,C

三、判斷題（每題2分，共20分）

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

2.Java中的CountDownLatch只能使用一次，不能重置。（對(duì)）

3.Java中的CyclicBarrier可以用于限制線程數(shù)量。（錯(cuò)）

4.Java中的Semaphore可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的計(jì)數(shù)器。（錯(cuò)）

5.Java中的ReentrantLock可以實(shí)現(xiàn)鎖的重入。（對(duì)）

6.Java中的Fork/Join框架主要用于網(wǎng)絡(luò)編程。（錯(cuò)）

7.Java中的AtomicReference可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的引用類型計(jì)數(shù)器。（對(duì)）

8.Java中的CopyOnWriteArrayList不是線程安全的。（錯(cuò)）

9.Java中的SynchronousQueue是一個(gè)無(wú)界隊(duì)列。（錯(cuò)）

10.Java中的ThreadLocal可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)線程間的通信。（錯(cuò)）

答案：

1.對(duì)

2.對(duì)

3.錯(cuò)

4.錯(cuò)

5.對(duì)

6.錯(cuò)

7.對(duì)

8.錯(cuò)

9.錯(cuò)

10.錯(cuò)

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述Java中的哨兵模式是什么？

2.請(qǐng)解釋Java中的CountDownLatch和CyclicBarrier的區(qū)別。

3.請(qǐng)說(shuō)明Java中的Fork/Join框架的主要優(yōu)勢(shì)。

4.在Java中，如何使用ReentrantLock實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的棧？

答案：

1.哨兵模式在Java中通常指的是一種線程間協(xié)調(diào)的機(jī)制，它允許一個(gè)或多個(gè)線程等待其他線程完成操作。這種模式通常涉及到使用特定的類，如CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等，來(lái)控制線程的執(zhí)行順序和協(xié)調(diào)線程間的操作。

2.CountDownLatch允許一個(gè)或多個(gè)線程等待一組其他線程完成操作，而CyclicBarrier允許一組線程中的每個(gè)線程等待其他線程到達(dá)一個(gè)公共屏障點(diǎn)。主要區(qū)別在于CountDownLatch是一次性的，而CyclicBarrier可以被重置并重復(fù)使用。

3.Fork/Join框架的主要優(yōu)勢(shì)在于它能夠?qū)⒋笕蝿?wù)分解成小任務(wù)并行處理，然后合并結(jié)果，這樣可以充分利用多核處理器的優(yōu)勢(shì)，提高程序的并行處理能力。

4.要使用ReentrantLock實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的棧，可以創(chuàng)建一個(gè)棧類，其中包含一個(gè)ReentrantLock對(duì)象來(lái)控制對(duì)棧的訪問(wèn)。在push和pop方法中，使用lock()和unlock()方法來(lái)確保線程安全。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論Java中的線程安全集合類與非線程安全集合類的主要區(qū)別。

2.討論Java中的原子類與synchronized關(guān)鍵字在實(shí)現(xiàn)線程安全時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.討論Java中的Semaphore在多線程編程中的應(yīng)用場(chǎng)景。

4.討論Java中的Fork/Join框架在并行計(jì)算中的應(yīng)用。

答案：

1.線程安全集合類內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了必要的同步機(jī)制，確保了多線程環(huán)境下的線程安全，而非線程安全集合類則沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這些機(jī)制，需要外部同步來(lái)保證線程安全。

2.原子類提供了一種無(wú)鎖的線程安全操作