java面試題及答案并發(fā)高性能

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.在Java中，哪個關鍵字可以用來聲明一個方法為同步方法？

A.`final`

B.`synchronized`

C.`volatile`

D.`transient`

答案：B

2.`java.util.concurrent`包中的哪個類提供了一種線程安全的單例實現？

A.`AtomicInteger`

B.`Executors`

C.`ConcurrentHashMap`

D.`Singleton`

答案：D

3.在Java中，哪個類提供了一種創(chuàng)建線程池的方法？

A.`Thread`

B.`Runnable`

C.`ExecutorService`

D.`Future`

答案：C

4.`java.util.concurrent`包中的哪個類用于表示一個可以并發(fā)執(zhí)行的異步任務？

A.`Callable`

B.`Runnable`

C.`Future`

D.`Thread`

答案：A

5.在Java中，`volatile`關鍵字保證了什么？

A.原子性

B.可見性

C.有序性

D.以上都是

答案：B

6.`java.util.concurrent`包中的哪個類提供了一種方式來處理多個異步任務的結果？

A.`ExecutorService`

B.`Future`

C.`Callable`

D.`CompletionService`

答案：D

7.在Java中，`synchronized`關鍵字可以用于什么？

A.方法

B.代碼塊

C.靜態(tài)方法

D.以上都是

答案：D

8.`java.util.concurrent`包中的哪個類用于創(chuàng)建線程安全的集合？

A.`Vector`

B.`Hashtable`

C.`ConcurrentHashMap`

D.`Collections`

答案：C

9.在Java中，`ThreadLocal`變量的主要作用是什么？

A.共享數據

B.同步線程

C.線程隔離

D.線程調度

答案：C

10.`java.util.concurrent`包中的哪個類用于實現生產者-消費者模式？

A.`BlockingQueue`

B.`Semaphore`

C.`CyclicBarrier`

D.`CountDownLatch`

答案：A

二、多項選擇題（每題2分，共10題）

1.在Java中，哪些關鍵字可以用來控制線程的并發(fā)執(zhí)行？

A.`synchronized`

B.`volatile`

C.`final`

D.`transient`

答案：A,B

2.`java.util.concurrent`包中，哪些類可以用來創(chuàng)建線程池？

A.`Executors`

B.`ExecutorService`

C.`ThreadPoolExecutor`

D.`ScheduledExecutorService`

答案：A,B,C,D

3.在Java中，哪些類可以用來實現并發(fā)編程？

A.`Runnable`

B.`Callable`

C.`Future`

D.`Thread`

答案：A,B,C,D

4.`java.util.concurrent`包中，哪些類可以用來控制線程的同步？

A.`Semaphore`

B.`CyclicBarrier`

C.`CountDownLatch`

D.`ReentrantLock`

答案：A,B,C,D

5.在Java中，哪些關鍵字可以用來聲明變量的可見性？

A.`public`

B.`protected`

C.`private`

D.`volatile`

答案：D

6.`java.util.concurrent`包中，哪些類可以用來實現線程安全的集合？

A.`ConcurrentHashMap`

B.`CopyOnWriteArrayList`

C.`ConcurrentLinkedQueue`

D.`Vector`

答案：A,B,C

7.在Java中，哪些類可以用來實現線程的等待/通知機制？

A.`Object`

B.`Condition`

C.`Lock`

D.`ReentrantLock`

答案：A,B,C,D

8.`java.util.concurrent`包中，哪些類可以用來實現異步計算？

A.`Future`

B.`Callable`

C.`Runnable`

D.`CompletableFuture`

答案：A,B,D

9.在Java中，哪些類可以用來實現線程的隔離？

A.`ThreadLocal`

B.`AtomicInteger`

C.`ConcurrentHashMap`

D.`ExecutorService`

答案：A

10.`java.util.concurrent`包中，哪些類可以用來實現線程的調度？

A.`ScheduledExecutorService`

B.`Executors`

C.`Timer`

D.`Future`

答案：A,B,C

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.`synchronized`關鍵字可以用于方法和代碼塊。（對）

2.`volatile`關鍵字可以保證操作的原子性。（錯）

3.`java.util.concurrent`包中的`ExecutorService`接口可以用來創(chuàng)建線程池。（對）

4.`Callable`接口和`Runnable`接口都可以返回結果。（對）

5.`java.util.concurrent`包中的`Future`接口可以用來取消任務。（對）

6.`ThreadLocal`變量可以被多個線程共享。（錯）

7.`java.util.concurrent`包中的`ConcurrentHashMap`類不是線程安全的。（錯）

8.`synchronized`關鍵字可以用于靜態(tài)方法。（對）

9.`java.util.concurrent`包中的`CountDownLatch`類可以用來實現線程的同步。（對）

10.`java.util.concurrent`包中的`Semaphore`類可以用來限制資源的并發(fā)訪問。（對）

四、簡答題（每題5分，共4題）

1.簡述`java.util.concurrent`包中`ExecutorService`接口的作用。

答案：`ExecutorService`接口是`java.util.concurrent`包中用于管理線程池的一個接口，它提供了一種機制來異步執(zhí)行任務，包括任務的提交、執(zhí)行和監(jiān)控。通過`ExecutorService`，可以創(chuàng)建和管理線程池，提高資源利用率和程序性能。

2.描述`java.util.concurrent`包中的`Future`接口的主要功能。

答案：`Future`接口提供了一種機制來查詢異步任務的結果，包括檢查任務是否完成、等待任務完成以及取消任務。它允許程序在提交任務后繼續(xù)執(zhí)行其他操作，然后在需要的時候獲取任務的結果。

3.解釋`java.util.concurrent`包中的`ReentrantLock`類與`synchronized`關鍵字的區(qū)別。

答案：`ReentrantLock`是一個顯示鎖，提供了比`synchronized`關鍵字更靈活的鎖定機制，包括嘗試非阻塞獲取鎖、可中斷的鎖獲取、超時獲取鎖以及公平性選擇。而`synchronized`關鍵字是隱式鎖，使用起來更簡單，但功能不如`ReentrantLock`靈活。

4.簡述`java.util.concurrent`包中的`ConcurrentHashMap`類與`Hashtable`類的主要區(qū)別。

答案：`ConcurrentHashMap`類是線程安全的HashMap實現，它通過分段鎖機制提高了并發(fā)訪問的性能。而`Hashtable`類也是線程安全的，但它使用全局鎖來同步所有操作，這在高并發(fā)環(huán)境下會導致性能瓶頸。

五、討論題（每題5分，共4題）

1.討論`java.util.concurrent`包中的`AtomicInteger`類與`synchronized`關鍵字在實現線程安全時的優(yōu)缺點。

答案：`AtomicInteger`提供了一種無鎖的線程安全機制，適用于簡單的原子操作，性能通常優(yōu)于`synchronized`。而`synchronized`關鍵字適用于更復雜的同步場景，但可能會因為鎖競爭導致性能下降。

2.探討`java.util.concurrent`包中的`CompletableFuture`類在異步編程中的重要性。

答案：`CompletableFuture`類提供了一種強大的異步編程模型，支持異步任務的組合、轉換和異常處理，使得異步編程更加靈活和強大。

3.分析`java.util.concurrent`包中的`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`類在多線程同步中的使用場景。

答案：`CountDownLatch`適用于一