多线程基础面试题剖析

一、线程的创建方式有几种

创建线程的方式有两种,一种是继承Thread,一种是实现Runable

在这里推荐使用实现Runable接口,因为java是单继承的,一个类继承了Thread将无法继承其他的类,而java可以实现多个接口,所有如果实现了Runable接口后,还可以实现其他的接口

二、说下Thread的几种状态以及它们之间的一个状态转换

线程总共有5种状态

新建状态(NEW)

当程序使用 new 关键字创建了一个线程之后,该线程就处于新建状态,此时仅由 JVM 为其分配内存,并初始化其成员变量的值,此时就是一个普通的Java对象

就绪状态(RUNNABLE)

当线程对象调用了 start()方法之后,该线程处于就绪状态,Java 虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器,等待CPU调度运行

运行状态(RUNNING)

如果处于就绪状态的线程获得了 CPU,开始执行 run()方法的线程执行体,则该线程处于运行状态

阻塞状态(BLOCKED)

阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了 cpu 使用权,也即让出了 cpu 时间片,暂时停止运行。直到线程进入可运行(runnable)状态,才有机会再次获得 cpu 时间片 转到运行状态

线程死亡(DEAD)

  • run()或 call()方法执行完成,线程正常结束
  • 线程抛出一个未捕获的 Exception 或 Error
  • 直接调用该线程的 stop()方法来结束该线程---该方法通常容易导致死锁,不推荐使用

线程状态转换

三、说一下sleep与wait的区别

  • 对于 sleep()方法,我们首先要知道该方法是属于 Thread 类中的,而 wait()方法,则是属于Object
  • 类中的。
  • sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间,让出 cpu 给其他线程,但是他的监控状态依然保持者,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。
  • 在调用 sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。
  • 而当调用 wait()方法的时候,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用 notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备获取对象锁进入运行状态

四、为什么要使用线程池,使用线程池的好处是什么

线程池的工作主要是控制运行线程的数量,处理过程中将任务放入队列,然后在线程创建后启动这些任务,如果线程数量超过了最大数量,超出数量的线程排队等候,等其他线程执行完毕,再从队列中取出任务来执行。

特点:线程复用;控制最大并发数;管理线程。

    1. 降低资源消耗。
    1. 提高响应速度。
    1. 提高线程的可管理性。

五、看过线程池的源码,简单说下线程池的执行流程

流程如下

六、说下线程池的常用参数

    1. corePoolSize:核心线程数量,会一直存在,除非allowCoreThreadTimeOut设置为true
    1. maximumPoolSize:线程池允许的最大线程池数量
    1. keepAliveTime:线程数量超过corePoolSize,空闲线程的最大超时时间
    1. unit:超时时间的单位
    1. workQueue:工作队列,保存未执行的Runnable 任务
    1. threadFactory:创建线程的工厂类
    1. handler:当线程已满,工作队列也满了的时候,会被调用。被用来实现各种拒绝策略。

七、为什么不建议使用 Executors静态工厂构建线程池

Executors 工具类的不同方法按照我们的需求创建了不同的线程池,来满足业务的需求,有以下几

种创建工具类的方式

    1. newFixedThreadPool(int Threads)创建固定数目的线程池
    1. newSingleThreadPoolExecutor():创建一个单线程化的Executor
    1. newCacheThreadPool():创建一个可缓存的线程池,调用execute将重用以前构成的线程(如果线程可用),如果没有可用的线程,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移出那些已有60秒钟未被使用的线程。
    1. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池

线程池不允许使用Executors去创建,而是通过ThreadPoolExecutor的方式,这样的处理方式让写的目的是为了更加明确线程池的运行规则,规避资源耗尽的风险

八、如何合理的定制线程池

    1. CPU密集型任务:应配置尽可能小的线程,如配置Ncpu+1个线程的线程池。
    1. IO密集型任务:线程并不是一直在执行任务,则应配置尽可能多的线程,如2*Ncpu。
    1. 混合型的任务,如果可以拆分,将其拆分成一个CPU密集型任务和一个IO密集型任务,只要这两个任务执行的时间相差不是太大,那么分解后执行的吞吐量将高于串行执行的吞吐量。如果这两个任务执行时间相差太大,则没必要进行分解。

注:Ncpu指的是计算机CPU核数,可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors() 方法获得当前设备的CPU个数。

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