Android 高级工程师面试：Java 多线程与并发 近1年高频追问 22 题

帅次2026-07-05 11:26

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学习建议

目标层级 建议
初级 掌握基础层 8 题：主线程规则、synchronized/volatile 区别、线程状态；工程联想看追问第 1 条
中级 通读全文；进阶层能讲清线程池七大参数、CHM 桶级锁、Handler 泄漏成因与修复
高级 核心层加分项必答：happens-before、AQS、DCL；能串联「同步原语→线程池→协程→泄漏排查」完整链路

基础层（8 题）

#1 线程有哪些创建方式？Android 里怎么选？ ⭐

标准回答

常见四种：Thread、Runnable、Callable+Future、线程池。裸 new Thread 难管控生命周期与数量，工程上应优先 Executor/ThreadPoolExecutor。

面试官可能继续追问

  • Android 里线程怎么选？

    网络用 OkHttp 内置 Dispatcher，图片用 Glide 线程池，业务异步优先 Kotlin 协程 + viewModelScope，避免无限创建线程导致 OOM。

  • 为什么不推荐到处 new Thread？

    无线程复用、无队列背压，高并发时创建销毁开销大且难统一取消。

  • 协程和线程池是什么关系？

    协程是用户态任务调度，底层常跑在线程池的少量线程上，不是 1:1 替代关系。

#2 线程有哪些状态？如何转换？ ⭐

标准回答

六种：NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED。等锁进 BLOCKED，wait()/join() 进 WAITING，sleep()/带超时 wait 进 TIMED_WAITING。

面试官可能继续追问

  • Android 里线程状态怎么排查？

    排查 ANR 或线程卡死时，用 Profiler 或 jstack 看主线程是否长期 BLOCKED 在锁或 IO 上。

  • RUNNABLE 一定在 CPU 上跑吗？

    不一定，就绪队列中也算 RUNNABLE，等时间片调度。

  • 主线程 BLOCKED 常见原因？

    同步块里做 IO、等子线程 join、或 Binder 同步调用阻塞。

#3 为什么 Android 主线程不能做耗时操作？ 🔥

标准回答

主线程跑 UI 事件循环（Looper 驱动 MessageQueue），耗时任务占住主线程会导致输入、动画、绘制无法及时处理，出现卡顿甚至 ANR。耗时逻辑应丢到 Executor、协程 Dispatchers.IO 或专用 HandlerThread，结果回主线程更新 UI。

面试官可能继续追问

  • ANR 触发阈值是多少？

    输入约 5s、广播 10s、前台 Service 20s（不同场景有差异）。

  • 子线程能直接 update UI 吗？

    不能，必须切回主线程；Compose 也遵循主线程更新状态规则。

#4 synchronized 的原理是什么？锁升级过程？ 🔥

标准回答

synchronized 基于监视器锁（Monitor），字节码层有 monitorenter/monitorexit，保证互斥与可见性。JDK 偏向锁→轻量锁→重量锁逐级升级，竞争加剧时膨胀为 OS 互斥量。

面试官可能继续追问

  • Android 里 synchronized 怎么用？

    多线程写共享缓存、单例初始化时常用；注意锁粒度，避免在 UI 路径锁整个大对象。

  • 锁的是对象还是代码？

    锁的是对象监视器；实例方法锁 this，静态方法锁 Class 对象。

  • 和 ReentrantLock 最大区别？

    synchronized JVM 自动释放；ReentrantLock 可中断、可超时、支持公平锁与 Condition。

#5 volatile 的语义是什么？能保证原子性吗？ 🔥

标准回答

volatile 保证可见性与禁止指令重排，不保证复合操作原子性（如 i++）。适用单一状态标志位，如「请求已取消」「配置已刷新」。

面试官可能继续追问

  • Android 里 volatile 怎么用？

    DCL 单例常配合 volatile 防重排；多字段一致性仍用 synchronized 或原子类。

  • volatile 和 synchronized 性能差多少？

    无竞争时 volatile 更轻；有互斥需求必须用锁或原子类。

  • DCL 单例为什么需要 volatile？

    防 new 对象指令重排导致其他线程拿到未初始化完成实例。

#6 synchronized 和 volatile 怎么选？ ⭐

标准回答

要互斥改共享变量用 synchronized 或 Lock/Atomic；只发布单一可见状态用 volatile。

面试官可能继续追问

  • Android 里 synchronized 和 volatile 怎么选？

    「下载取消标志」可用 volatile boolean；「计数器累加」用 AtomicInteger 或锁，单用 volatile 会丢更新。

  • 多个 volatile 字段能保证组合原子吗？

    不能，读写之间可能被其他线程插入，需整体加锁。

  • Kotlin 里还需要手写 volatile 吗？

    Java 字段可用 @Volatile；多数场景用协程/原子 API 更清晰。

#7 wait/notify 和 sleep 有什么区别？ ⭐

标准回答

wait/notify 必须在同步块内调用，释放锁并进入等待队列；notify 唤醒后需重新竞争锁。sleep 不释放锁，仅暂停当前线程指定时间。

面试官可能继续追问

  • Android 里还用 wait/notify 吗？

    业务很少手写，多用 CountDownLatch、BlockingQueue 或协程 suspend；但理解有助于读 JDK/框架源码。

  • 为什么 wait 要在 while 循环里？

    防虚假唤醒，被唤醒后应再检查条件。

  • notify 和 notifyAll 怎么选？

    不确定哪个线程满足条件时用 notifyAll，避免饿死。

#8 什么是线程安全？Android 里如何保证？ ⭐

标准回答

多线程并发访问下仍保持正确语义即线程安全。手段：不可变对象、线程封闭（主线程 UI）、同步锁、并发容器、原子类。

面试官可能继续追问

  • Android 里如何保证线程安全？

    RecyclerView 适配器数据源若在后台改、主线程读，需 Copy-on-Write 或主线程统一调度；SparseArray 非线程安全，多线程应加锁或换 ConcurrentHashMap。

  • StringBuilder 线程安全吗？

    不安全；多线程拼接用 StringBuffer 或局部 StringBuilder 不外泄。

  • 主线程算线程安全吗？

    单线程内天然安全，但 Handler 延迟任务交叉时仍可能踩共享状态。

进阶层（7 题）

#9 ReentrantLock 和 synchronized 怎么选？ 🔥

标准回答

都能互斥。ReentrantLock 支持可中断、尝试锁、公平锁、Condition 多条件队列，需手动 unlock 且最好在 finally 释放。synchronized 语法简单、JVM 优化成熟。

面试官可能继续追问

  • Android 里 ReentrantLock 和 synchronized 怎么选？

    简单临界区用 synchronized；需要超时获取或精细唤醒用 ReentrantLock。

  • 公平锁会降低吞吐吗？

    会，严格 FIFO 排队减少插队，高竞争下吞吐通常低于非公平锁。

  • 忘记 unlock 会怎样？

    其他线程永久阻塞，类似死锁；必须 try-finally 释放。

#10 ThreadPoolExecutor 七大参数是什么？ 🔥

标准回答

corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory、handler（拒绝策略）。任务先填满核心线程，再入队，队列满则扩到最大线程，仍满则触发拒绝策略。

面试官可能继续追问

  • Android 自建线程池注意什么？

    应显式命名 threadFactory（便于 Profiler 定位），队列有界防 OOM。

  • 核心线程会回收吗？

    默认不会；allowCoreThreadTimeOut(true) 可让核心线程超时回收。

  • 为什么 IO 密集和 CPU 密集池大小不同？

    CPU 密集≈核数；IO 密集可更大，因线程多在等 IO 而非占 CPU。

#11 线程池四种拒绝策略怎么选？ ⭐

标准回答

AbortPolicy 抛异常（默认）；CallerRunsPolicy 调用方线程执行，起背压；DiscardPolicy 静默丢弃；DiscardOldestPolicy 丢队首再提交。

面试官可能继续追问

  • Android 里拒绝策略怎么选？

    后台任务高峰时 CallerRunsPolicy 可减缓提交速度防雪崩；关键任务勿用 Discard，应降级或持久化队列。

  • OkHttp 用哪种策略？

    Dispatcher 自定义队列与并发上限，超额任务在队列等待而非简单拒绝。

  • 无界队列有什么问题？

    任务堆积导致内存暴涨，表现为卡顿而非立刻抛异常。

#12 ConcurrentHashMap JDK 8 实现原理？ 🔥

标准回答

取消分段锁，采用 Node 数组 + 链表/红黑树，对桶头 synchronized 或 CAS 插入。sizeCtl 控制扩容，transfer 多线程协助迁移。读大多无锁（volatile 保证可见）。

面试官可能继续追问

  • Android 里 ConcurrentHashMap 怎么用？

    多线程缓存映射可用 CHM；key 为 int 时可评估 SparseArray 省装箱。

  • CHM 允许 null 键值吗？

    不允许，防歧义；HashMap 单线程场景才可以。

  • 和 Collections.synchronizedMap 区别？

    CHM 桶级锁，并发读性能远好于全表一把锁。

#13 CountDownLatch 和 CyclicBarrier 区别？ ⭐

标准回答

CountDownLatch 一次性，计数减到零唤醒等待线程，常用于「等多路异步完成」；CyclicBarrier 可重用，多线程到齐再一起走，支持屏障动作。

面试官可能继续追问

  • Android 里 Latch/Barrier 怎么用？

    启动打点、多接口聚合刷新可用 Latch；周期性同步更常用协程 async/awaitAll。

  • Latch 计数能加吗？

    不能，只能减；一次性语义。

  • 主线程 await 会 ANR 吗？

    会，主线程禁止 await 阻塞等待。

#14 AtomicInteger 等原子类解决什么问题？ ⭐

标准回答

基于 CAS 无锁更新单个变量，避免 synchronized 重量级竞争。适合计数器、状态位、引用替换。

面试官可能继续追问

  • Android 里原子类怎么用？

    统计曝光次数、限流令牌可用原子类；复合逻辑仍需 AtomicReference 配合或加锁。

  • CAS 会自旋浪费 CPU 吗？

    高竞争下会；此时锁可能更合适。

  • LongAdder 和 AtomicLong 怎么选？

    高并发累加 LongAdder 分段降低竞争；需要精确读取当前值用 AtomicLong。

#15 Handler 为什么会导致内存泄漏？如何修复？ 🔥

标准回答

非静态内部类 Handler 隐式持有外部 Activity，Message 又持有 Handler，若延迟消息未处理，Activity 无法回收。

面试官可能继续追问

  • Android 里 Handler 泄漏怎么修？

    静态内部类 + WeakReference<Activity>、页面销毁时 removeCallbacksAndMessages(null)、优先 lifecycleScope 替代裸 Handler。

  • 主线程 Handler 也会泄漏吗？

    会，泄漏与是否主线程无关，取决于消息是否持有 Activity 引用链。

  • onDestroy 里必须清消息吗？

    使用了延迟/周期性消息时必须清；纯即时消息通常随队列消化。

核心层（7 题）

#16 happens-before 规则有哪些？ 💡

标准回答

JMM 定义的可见性偏序：程序次序、监视器锁、volatile 写先于读、线程 start/join、传递性。理解它才能解释「为什么 DCL 要 volatile」「为什么 synchronized 退出后其他线程能看见最新值」。

面试官可能继续追问

  • Android 里理解 happens-before 有什么用？

    读框架并发工具源码（如 ConcurrentHashMap、Handler 同步屏障）都建立在 happens-before 之上。

  • 和「时间上的先后」是一回事吗？

    不是，happens-before 是内存可见性保证，不保证墙钟顺序。

  • final 字段发布安全吗？

    正确构造后，final 字段对其他线程可见，常用于不可变对象设计。

#17 AQS 是什么？ReentrantLock 如何依赖它？ 💡

标准回答

AbstractQueuedSynchronizer 用 state + CLH 双向队列管理获取/释放同步状态。ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch 内部都基于 AQS 定制 tryAcquire/tryRelease。

面试官可能继续追问

  • Android 里需要了解 AQS 吗？

    虽不直接写 AQS，但读 MediaCodec、Camera 等阻塞队列工具时有帮助。

  • state 为 0 表示什么？

    锁未被持有；ReentrantLock 重入时 state 递增。

  • 共享模式和独占模式区别？

    独占如锁；共享如 Semaphore 允许多个线程同时通过。

#18 双重检查锁单例有什么问题？如何正确实现？ 💡

标准回答

DCL 意图减少 synchronized 开销，但未 volatile 时可能因指令重排发布半初始化对象。正确写法：volatile 实例 + 同步块双重检查。

面试官可能继续追问

  • Android 里单例怎么实现更好？

    更推荐枚举单例或 Application 级懒加载 + 依赖注入，DCL 多见于老旧 SDK 与面试题。

  • 枚举单例为什么更好？

    JVM 保证枚举实例唯一，且防反射/反序列化破坏。

  • Kotlin object 单例需要 DCL 吗？

    不需要，语言层保证线程安全懒初始化。

#19 Kotlin 协程和 Java 线程池在 Android 怎么选？ 🔥

标准回答

IO/计算任务优先协程：lifecycleScope/viewModelScope 自动随生命周期取消，结构化并发避免泄漏。线程池适合 SDK 边界、Java 遗留模块、或需严格隔离线程名的场景（如 Glide）。

面试官可能继续追问

  • Android 里协程和线程池怎么选？

    不要 GlobalScope；阻塞式 Java API 在协程里用 withContext(Dispatchers.IO) 包装，而非主线程等待。

  • 协程能替代 Handler 吗？

    延迟/切主线程可用 delay + Dispatchers.Main；与 Choreographer 帧同步仍可能用 Handler。

  • 一个协程等于一个线程吗？

    不等于，多协程可复用少量线程，挂起时不占线程。

#20 为什么废弃 AsyncTask？现代替代方案？ 🔥

标准回答

AsyncTask 线程池全局共享、串行/并行行为版本间不一致，易泄漏 Activity，且与生命周期脱节，API 30 起废弃。

面试官可能继续追问

  • Android 里 AsyncTask 替代方案？

    协程 + viewModelScope、Executor + 主线程回调、WorkManager 做可持久后台任务。新代码禁止再引入 AsyncTask。

  • WorkManager 和协程分工？

    需保证执行、重启、约束（网络/充电）用 WorkManager；页面内短时异步用协程。

  • 老项目大量 AsyncTask 怎么迁移？

    按边界逐步换协程，统一在 ViewModel 层发状态，避免在 Activity 内起任务。

#21 死锁如何产生？怎么排查？ ⭐

标准回答

死锁需互斥、占有且等待、不可抢占、循环等待四条件。典型：线程 A 锁 m1 等 m2，B 锁 m2 等 m1。

面试官可能继续追问

  • Android 里死锁怎么排查？

    jstack/Android Studio Profiler 看 Found one Java-level deadlock；预防：锁顺序一致、超时 tryLock、缩小锁粒度。线上优先从主线程阻塞与 Binder 同步调用链入手。

  • 数据库也会死锁吗？

    会，Room/SQLite 事务交叉更新可能死锁，需重试或统一访问顺序。

  • tryLock 失败怎么处理？

    降级、重试或上报，避免无限等待。

#22 OkHttp Dispatcher 线程模型是怎样的？ 💡

标准回答

Dispatcher 管理就绪异步调用与 ExecutorService：最大 64 并发、每主机 5 并发（可配置），超额进队列等待。同步 execute 在调用线程执行。

面试官可能继续追问

  • Android 里 OkHttp Dispatcher 怎么理解？

    理解它可合理解释「为何大量图片请求不会无限开线程」。Glide 另有独立池，网络层不要与业务自建池混用同一无界队列。

  • 同步请求能在主线程吗？

    技术上能但会 ANR/卡顿，禁止主线程 execute。

  • 如何与协程 suspend 配合？

    用 suspendCancellableCoroutine 包装 enqueue，取消时 call.cancel()。

面试策略速查

面试等级 建议掌握
初级 ★★★☆☆
中级 ★★★★★
高级 ★★★★★

必背知识（🔥）

主线程规则、synchronized/volatile、ThreadPool 七大参数、CHM、Handler 泄漏、协程 vs 线程池、AsyncTask 废弃原因

高频追问

「volatile 能保证原子吗」「线程池队列满了怎么办」「Handler 怎么防泄漏」「协程和线程区别」

加分项（💡）

happens-before、AQS 与 ReentrantLock 关系、DCL 与 volatile、OkHttp Dispatcher 并发上限

容易踩坑

主线程 sleep/wait/网络请求；无界队列线程池 OOM；非静态 Handler 泄漏；用 volatile 做 i++；新代码继续用 AsyncTask

完整链路一句通

并发题一条线：主线程只管 UI 事件循环，共享状态用 synchronized/volatile/原子类/CHM 保证可见与互斥，耗时任务进线程池或协程 IO 线程，结果回主线程，页面销毁必须取消任务并清 Handler 消息，泄漏与 ANR 从这条链路上排查。

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