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Java面試:投行的15個(gè)多線程和并發(fā)面試題

舉個(gè)例子,直接市場(chǎng)準(zhǔn)入模式(Direct to Market,DMA)使用高容量低延遲的電子交易系統(tǒng),通常來說是并發(fā)的。大多數(shù)時(shí)間他們致力于微秒級(jí)的延遲,所以掌握如何有效地降低延遲、提高吞吐量非常重要。

有一些 Java 線程面試題是我特別中意的。我并不會(huì)直接給你答案,而是盡可能給你指點(diǎn)。我會(huì)之后補(bǔ)充上詳細(xì)答案,正如我在其他文章中那樣。

JDK 1.5 中引入并發(fā)包之后,并發(fā)工具和并發(fā)集合備受歡迎,比如 ThreadLocal、 BlockingQueue、Counting Semaphore 和 ConcurrentHashMap,與這些工具相關(guān)的面試題也越來越多。

Java 8 和 Java 9 也是這種情況。圍繞 lambda 表達(dá)式、并行流(parallel streams)、新的 Fork/Join 線程池、CompletableFuture 的問題在 2018 年不斷涌現(xiàn),2019 年還將持續(xù)。今后你也應(yīng)該對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)有所準(zhǔn)備。

15 個(gè) Java 線程面試題和答案

總之不要考慮那么多,下面是各種投行,比如巴克萊銀行(Barclays)、花旗銀行(Citibank)、摩根史坦利投資公司(Morgan Stanley)等等,面試 Java 開發(fā)者時(shí)常問的 Java 多線程和并發(fā)問題。

1. 現(xiàn)在有線程 T1、T2 和 T3。你如何確保 T2 線程在 T1 之后執(zhí)行,并且 T3 線程在 T2 之后執(zhí)行?

這個(gè)線程面試題通常在第一輪面試或電話面試時(shí)被問到,這道多線程問題為了測(cè)試面試者是否熟悉 join 方法的概念。答案也非常簡單——可以用 Thread 類的  join 方法實(shí)現(xiàn)這一效果。

2. Java 中新的 Lock 接口相對(duì)于同步代碼塊(synchronized block)有什么優(yōu)勢(shì)?如果讓你實(shí)現(xiàn)一個(gè)高性能緩存,支持并發(fā)讀取和單一寫入,你如何保證數(shù)據(jù)完整性。

多線程和并發(fā)編程中使用 lock 接口的最大優(yōu)勢(shì)是它為讀和寫提供兩個(gè)單獨(dú)的鎖,可以讓你構(gòu)建高性能數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),比如 ConcurrentHashMap 和條件阻塞。

這道 Java 線程面試題越來越多見,而且隨后的面試題都基于面試者對(duì)這道題的回答。

我強(qiáng)烈建議在任何 Java 多線程面試前都要多看看有關(guān)鎖的知識(shí),因?yàn)槿缃耠娮咏灰紫到y(tǒng)的客戶端和數(shù)據(jù)交互中,鎖被頻繁使用來構(gòu)建緩存。

3. Java 中 wait 和  sleep 方法有什么區(qū)別?

我們來看看另一個(gè)經(jīng)常被問到的線程面試題。這道題常出現(xiàn)在電話面試中。兩者主要的區(qū)別就是等待釋放鎖和監(jiān)視器。 sleep 方法在等待時(shí)不會(huì)釋放任何鎖或監(jiān)視器。 wait 方法多用于線程間通信,而  sleep 只是在執(zhí)行時(shí)暫停。可以看我另一篇有關(guān) Java 中 wait 和 sleep 的文章。

4. 如何在 Java 中實(shí)現(xiàn)一個(gè)阻塞隊(duì)列?

這是一道相對(duì)困難的 Java 多線程面試題,考察點(diǎn)很多。它考察了面試者是否真正寫過 Java 多線程代碼,考察了面試者對(duì)并發(fā)場(chǎng)景的理解。并且可以根據(jù)面試者的代碼問很多后續(xù)問題,如果他用 wait() 和  notify() 方法成功實(shí)現(xiàn)了阻塞隊(duì)列,可以讓他用 Java 5 的并發(fā)類重新實(shí)現(xiàn)一次。

5. 如何在 Java 中編寫代碼解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問題? 答案

和上面有關(guān)線程的問題相似,這個(gè)問題在工作中很典型,但有時(shí)面試官會(huì)問這類問題,比如“在 Java 中如何解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問題?”其實(shí),有很多解決方式。我分享過用 Java 中 BlockingQueue 的解決方案。有時(shí)他們甚至?xí)屇憬o出哲學(xué)家進(jìn)餐問題的解決方案。

6. 寫一段死鎖代碼。你在 Java 中如何解決死鎖?

這是我最喜歡的 Java 多線程面試題,因?yàn)榧词顾梨i在多線程并發(fā)編程中十分常見,許多面試者仍然抓耳撓腮,不能寫出無死鎖的代碼。

只需要問他們?nèi)绻?N 個(gè)資源和 N 個(gè)線程去執(zhí)行某個(gè)操作,然后請(qǐng)求所有資源。

這里的 N 可以是 2 作為最簡單的情況,也可以是個(gè)很大的數(shù)字讓問題變復(fù)雜。有關(guān)死鎖的更多信息可以看這篇文章 Java 中如何避免死鎖 。

7. 什么是原子操作?Java 中有哪些原子操作?

這是個(gè)簡單的 Java 線程面試題。另一個(gè)緊隨其后的問題將是:你需要同步原子操作嗎?你可以看這篇文章了解更多 Java 同步 。

8. Java 中 volatile 關(guān)鍵字是什么?你如何使用它?它和 Java 中的同步方法有什么區(qū)別?

自從 Java 5 中調(diào)整 volatile 關(guān)鍵字和 Java 內(nèi)存模型后,有關(guān)  volatile 關(guān)鍵字的線程問題越來越常見。掌握  volatile 變量在并發(fā)環(huán)境中如何確??梢娦?、有序性和一致性非常重要。

9. 什么是競(jìng)態(tài)條件?你如何發(fā)現(xiàn)并解決競(jìng)態(tài)條件?

這個(gè) Java 多線程問題一般出現(xiàn)在高級(jí)面試。多數(shù)面試官會(huì)問你最近一次遇到的競(jìng)態(tài)條件,如何解決的,有時(shí)他們也會(huì)寫點(diǎn)簡單代碼讓你發(fā)現(xiàn)競(jìng)態(tài)條件??梢钥纯次业倪@篇文章 Java 中的競(jìng)態(tài)條件 。我認(rèn)為,這是最棒的 Java 線程面試問題之一,而且可以測(cè)試出面試者解決競(jìng)態(tài)條件的經(jīng)驗(yàn),或是編寫無數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)、無其競(jìng)態(tài)條件的代碼經(jīng)驗(yàn)。

10. 在 Java 中你如何轉(zhuǎn)儲(chǔ)線程(thread dump)?如何分析它?

在 UNIX 中,你可以使用 kill -3 然后線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)日志會(huì)打印在屏幕上,可以使用  CTRL+Break查看。這只是一個(gè)較簡單的線程面試題,狡猾一點(diǎn)的話他們會(huì)問你如何分析轉(zhuǎn)儲(chǔ)日志。線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)日志對(duì)于分析死鎖情況非常有用。

11. 既然 start() 方法會(huì)調(diào)用  run() 方法,為什么我們調(diào)用  start() 方法,而不直接調(diào)用  run() 方法?

這是一個(gè)基本的 Java 多線程面試題。最初,我剛開始多線程編程時(shí)對(duì)此還有些困惑。如今我一般在 Java 中級(jí)面試的電話面試或一輪面試中遇到。

這道問題的答案是這樣的。當(dāng)你調(diào)用  start() 方法時(shí),它會(huì)新建一個(gè)線程然后執(zhí)行  run() 方法中的代碼。如果直接調(diào)用  run() 方法,并不會(huì)創(chuàng)建新線程,方法中的代碼會(huì)在當(dāng)前調(diào)用者的線程中執(zhí)行。可以看這篇文章了解更多 線程中 Start 和 Run 方法的區(qū)別 。

12. Java 中你如何喚醒阻塞線程?

這是有關(guān)線程的一個(gè)很狡猾的問題。有很多原因會(huì)導(dǎo)致阻塞,如果是 IO 阻塞,我認(rèn)為沒有方式可以中斷線程(如果有的話請(qǐng)告訴我)。另一方面,如果線程阻塞是由于調(diào)用了 wait() , sleep() 或  join() 方法,你可以中斷線程,通過拋出  InterruptedException 異常來喚醒該線程??梢钥催@篇文章了解有關(guān)處理阻塞線程的知識(shí) Java 中如何處理阻塞方法 。

13. Java 中 CyclicBarriar 和  CountdownLatch 有什么區(qū)別?

最近的 Java 線程面試題多數(shù)在測(cè)試你對(duì) JDK 5 并發(fā)包的掌握程度。兩者區(qū)別之一就是 CyclicBarrier 在屏障打開之后(所有線程到達(dá)屏障點(diǎn)),可以重復(fù)使用。而  CountDownLatch 不行。想了解更多可以參與課程 Java 中的多線程和并行計(jì)算 。

14. 什么是不可變類?它對(duì)于編寫并發(fā)應(yīng)用有何幫助?

盡管這道面試題和線程沒有直接關(guān)系,但間接影響也很大。如果面試官隨后讓你寫一個(gè)不可變類,或問你 為什么 Java 中的 String 是不可變的 ,會(huì)讓面試題變得更加復(fù)雜。

15. 你在多線程環(huán)境中遇到的最多的問題是什么?你如何解決的?

內(nèi)存干擾、競(jìng)態(tài)條件、死鎖、活鎖、線程饑餓是多線程和并發(fā)編程中比較有代表性的問題。這類問題無休無止,而且難于定位和調(diào)試。

這是基于經(jīng)驗(yàn)給出的 Java 面試題 。你可以看看 Java 并發(fā)實(shí)戰(zhàn)課程 來了解現(xiàn)實(shí)生活中高性能多線程應(yīng)用所面臨的問題。

上面所說的是我喜歡的,也是投行最常問的 Java 線程面試題。這個(gè)清單并不完整,所以可以在下方評(píng)論出你在面試中遇到的有意思的 Java 線程題目。這篇文章收集并分享與多線程概念有關(guān)的面試題,不僅僅有助于面試,還為大家打開多線程概念的大門。

有位讀者提供了一些 Java 線程面試題。補(bǔ)充在下面:

  1. Java 中綠色線程和本地線程的區(qū)別?

  2. 線程和進(jìn)程的區(qū)別? 答案

  3. 多線程的上下文切換是什么?

  4. 死鎖和活鎖的區(qū)別?死鎖和饑餓的區(qū)別?

  5. Java 中使用什么線程調(diào)度算法?

  6. Java 中線程調(diào)度是什么?

  7. 線程中如何處理某個(gè)未處理異常?

  8. 什么是線程組?為什么 Java 中不建議使用線程組?

  9. 為什么使用  Executor  框架比直接創(chuàng)建線程要好?

  10. Java 中  Executor  和  Executors  的區(qū)別? 答案

  11. 在 windows 和 linux 系統(tǒng)上分別如何找到占用 CPU 最多的線程?

原文鏈接: dzone 翻譯:ImportNew.com -一杯哈希不加鹽

出處:https://www.tuicool.com/articles/Rjueiqv


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