java多線程與并發高頻面試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.在Java中，哪個類是所有線程的父類？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.String

2.以下哪個方法用于啟動一個線程？

A.start()

B.run()

C.stop()

D.sleep()

3.在Java中，如何實現線程間的通信？

A.使用共享內存

B.使用網絡

C.使用文件

D.使用數據庫

4.Java中的`wait()`和`notify()`方法屬于哪個類？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.String

5.以下哪個關鍵字用于聲明一個方法為同步方法？

A.final

B.static

C.synchronized

D.volatile

6.在Java中，哪個類提供了一組工具方法，用于創建和操作線程池？

A.Executor

B.ExecutorService

C.ThreadPoolExecutor

D.ThreadFactory

7.Java中的`Callable`接口與`Runnable`接口的主要區別是什么？

A.`Callable`可以返回值

B.`Callable`可以拋出異常

C.`Callable`可以訪問成員變量

D.以上都是

8.在Java中，`Thread.sleep()`方法的作用是什么？

A.終止當前線程

B.暫停當前線程一段時間

C.釋放CPU資源

D.等待其他線程完成

9.Java中的`volatile`關鍵字保證了什么？

A.可見性

B.原子性

C.有序性

D.以上都是

10.在Java中，`ReentrantLock`與`synchronized`關鍵字的主要區別是什么？

A.`ReentrantLock`可以中斷鎖的獲取

B.`ReentrantLock`可以設置公平性

C.`ReentrantLock`可以響應中斷

D.以上都是

單項選擇題答案：

1.B

2.A

3.A

4.A

5.C

6.B

7.D

8.B

9.A

10.D

二、多項選擇題（每題2分，共10題）

1.Java中哪些類實現了`Runnable`接口？

A.Thread

B.Object

C.String

D.Timer

2.以下哪些是Java中線程的狀態？

A.新建

B.可運行

C.阻塞

D.死亡

3.在Java中，哪些方法可以中斷線程？

A.interrupt()

B.stop()

C.suspend()

D.yield()

4.Java中哪些是線程安全的集合類？

A.Vector

B.ArrayList

C.ConcurrentHashMap

D.Hashtable

5.以下哪些是Java中線程池的類型？

A.FixedThreadPool

B.CachedThreadPool

C.ScheduledThreadPool

D.SingleThreadExecutor

6.以下哪些是線程池中常用的拒絕策略？

A.AbortPolicy

B.CallerRunsPolicy

C.DiscardPolicy

D.DiscardOldestPolicy

7.Java中哪些是線程同步的方法？

A.synchronized

B.Lock

C.Atomic

D.Volatile

8.以下哪些是Java中線程通信的方式？

A.wait()/notify()

B.wait()/notifyAll()

C.join()

D.sleep()

9.Java中哪些是線程池的參數？

A.corePoolSize

B.maximumPoolSize

C.keepAliveTime

D.workQueue

10.以下哪些是Java中線程中斷的處理方式？

A.拋出InterruptedException

B.捕獲InterruptedException

C.記錄日志

D.忽略中斷

多項選擇題答案：

1.A

2.A,B,C,D

3.A

4.A,C,D

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C

8.A,B,C

9.A,B,C,D

10.A,B,C

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.Java中的線程一旦啟動，就不能被中斷。（錯誤）

2.`Runnable`接口和`Thread`類不能同時實現。（錯誤）

3.`synchronized`關鍵字可以保證代碼塊的原子性。（正確）

4.`volatile`關鍵字可以保證操作的原子性。（錯誤）

5.`Thread.sleep()`方法會釋放對象鎖。（正確）

6.`ExecutorService`接口提供了關閉線程池的方法。（正確）

7.`Callable`接口的`call()`方法可以拋出異常。（正確）

8.`ReentrantLock`可以重入，而`synchronized`不能。（錯誤）

9.`wait()`方法必須在同步方法或同步塊中調用。（正確）

10.`interrupt()`方法可以安全地中斷線程的阻塞狀態。（正確）

判斷題答案：

1.錯誤

2.錯誤

3.正確

4.錯誤

5.正確

6.正確

7.正確

8.錯誤

9.正確

10.正確

四、簡答題（每題5分，共4題）

1.簡述Java中線程的生命周期。

2.描述Java中線程池的工作原理。

3.解釋Java中的`synchronized`關鍵字是如何工作的。

4.說明Java中`volatile`關鍵字的作用。

簡答題答案：

1.線程的生命周期包括新建、可運行、運行、阻塞、等待、超時等待、終止等狀態。新建狀態是線程被創建但尚未啟動的狀態；可運行狀態是線程具備了運行條件，等待CPU調度；運行狀態是線程正在執行；阻塞狀態是線程因為某些原因（如等待I/O操作）暫時無法繼續執行；等待狀態是線程等待其他線程的通知；超時等待狀態是線程在一定時間內等待其他線程的通知；終止狀態是線程執行完畢或被強制終止。

2.線程池的工作原理是預先創建一定數量的線程，并將這些線程放入一個池中。當需要執行任務時，線程池會從池中取出一個線程來執行任務，執行完畢后線程不會銷毀，而是繼續留在池中等待下一次任務。這樣可以減少線程創建和銷毀的開銷，提高效率。

3.`synchronized`關鍵字用于聲明一個方法或代碼塊，確保同一時間只有一個線程可以執行該段代碼。它通過鎖定對象的監視器來實現，當一個線程訪問`synchronized`修飾的代碼時，它會嘗試獲取對象的鎖，如果獲取成功則執行代碼，否則等待直到鎖被釋放。

4.`volatile`關鍵字用于修飾變量，確保變量的值在多個線程間是可見的。當一個線程修改了`volatile`變量的值，新值會立即被更新到主內存中，其他線程可以立即讀取到這個新值。同時，`volatile`也禁止指令重排，確保變量的讀寫操作按照程序的順序執行。

五、討論題（每題5分，共4題）

1.討論Java中線程同步和線程通信的區別和聯系。

2.探討Java中線程池的優點和可能帶來的問題。

3.討論`synchronized`和`Lock`在多線程編程中的使用場景。

4.探討`volatile`關鍵字在并發編程中的局限性。

討論題答案：

1.線程同步和線程通信都是多線程編程中重要的概念。線程同步主要解決多個線程訪問共享資源時的一致性問題，防止數據不一致；而線程通信則是線程間傳遞信息的過程，比如通過`wait()`和`notify()`方法。它們聯系在于線程通信往往需要同步機制來保證信息傳遞的準確性和及時性。

2.線程池的優點包括提高資源利用率、減少線程創建和銷毀的開銷、提高響應速度等。但線程池也可能帶來問題，如線程池大小設置不當可能導致資源浪費或線程饑餓，線程池中的線程如果執行長時間任務可能導致其他任務等待時間過長。

3.