java多線程和線程安全面試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.在Java中，哪個(gè)類(lèi)是所有線程類(lèi)的父類(lèi)？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.Callable

答案：B

2.線程的生命周期中，哪個(gè)狀態(tài)表示線程正在執(zhí)行？

A.NEW

B.RUNNABLE

C.BLOCKED

D.TERMINATED

答案：B

3.下列哪個(gè)方法可以啟動(dòng)一個(gè)線程？

A.start()

B.run()

C.sleep()

D.join()

答案：A

4.在Java中，哪個(gè)關(guān)鍵字用于聲明一個(gè)方法為同步方法？

A.synchronized

B.volatile

C.transient

D.final

答案：A

5.Java中的線程池核心線程數(shù)設(shè)置為0意味著什么？

A.線程池沒(méi)有核心線程

B.線程池會(huì)創(chuàng)建無(wú)限多的線程

C.線程池會(huì)根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新線程

D.線程池會(huì)立即關(guān)閉

答案：C

6.在Java中，哪個(gè)類(lèi)提供了等待/通知機(jī)制？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.Callable

答案：A

7.下列哪個(gè)類(lèi)不是Executor框架的一部分？

A.ThreadPoolExecutor

B.ScheduledThreadPoolExecutor

C.FutureTask

D.Callable

答案：D

8.在Java中，哪個(gè)方法可以中斷一個(gè)線程？

A.interrupt()

B.stop()

C.suspend()

D.join()

答案：A

9.Java中的線程優(yōu)先級(jí)范圍是多少？

A.1-10

B.0-5

C.1-5

D.0-10

答案：A

10.在Java中，哪個(gè)類(lèi)提供了線程安全的單例實(shí)現(xiàn)？

A.Singleton

B.Enum

C.Object

D.Thread

答案：B

二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.下列哪些是線程安全問(wèn)題的表現(xiàn)？

A.死鎖

B.競(jìng)態(tài)條件

C.活鎖

D.優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)

答案：ABC

2.在Java中，哪些關(guān)鍵字可以用于實(shí)現(xiàn)線程安全？

A.synchronized

B.volatile

C.final

D.transient

答案：AB

3.線程池的哪些參數(shù)可以影響線程池的行為？

A.corePoolSize

B.maximumPoolSize

C.keepAliveTime

D.workQueue

答案：ABCD

4.下列哪些是Java中線程間通信的方法？

A.wait()

B.notify()

C.notifyAll()

D.sleep()

答案：ABC

5.在Java中，哪些方式可以實(shí)現(xiàn)線程間的協(xié)作？

A.使用wait()和notify()方法

B.使用join()方法

C.使用CountDownLatch

D.使用CyclicBarrier

答案：ABCD

6.下列哪些是線程池拒絕策略？

A.ThreadPoolExecutor.AbortPolicy

B.ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy

C.ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy

D.ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy

答案：ABCD

7.在Java中，哪些類(lèi)可以用來(lái)創(chuàng)建線程？

A.Thread

B.Runnable

C.Callable

D.FutureTask

答案：ABCD

8.下列哪些是線程池關(guān)閉的方法？

A.shutdown()

B.shutdownNow()

C.awaitTermination()

D.isShutdown()

答案：ABC

9.下列哪些是線程的狀態(tài)？

A.NEW

B.RUNNABLE

C.BLOCKED

D.TIMED_WAITING

答案：ABCD

10.下列哪些是線程安全的集合類(lèi)？

A.Vector

B.ConcurrentHashMap

C.Hashtable

D.CopyOnWriteArrayList

答案：ABCD

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.Java中的線程一旦啟動(dòng)，就不能被中斷。（錯(cuò)誤）

2.使用synchronized關(guān)鍵字可以保證方法的原子性。（正確）

3.volatile關(guān)鍵字可以保證操作的原子性。（錯(cuò)誤）

4.Java中的線程池可以動(dòng)態(tài)調(diào)整線程數(shù)量。（正確）

5.使用sleep()方法可以釋放對(duì)象的鎖。（錯(cuò)誤）

6.在Java中，線程的優(yōu)先級(jí)可以確保線程的執(zhí)行順序。（錯(cuò)誤）

7.線程池中的線程執(zhí)行完畢后，線程對(duì)象會(huì)被銷(xiāo)毀。（錯(cuò)誤）

8.線程的join()方法可以用來(lái)等待線程執(zhí)行結(jié)束。（正確）

9.使用Executors.newCachedThreadPool()創(chuàng)建的線程池可以緩存線程。（錯(cuò)誤）

10.在Java中，可以使用interrupt()方法來(lái)安全地終止一個(gè)線程。（正確）

四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）

1.什么是線程安全？請(qǐng)舉例說(shuō)明。

答案：線程安全是指當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)某個(gè)類(lèi)或?qū)ο髸r(shí)，不需要采取額外的同步措施，調(diào)用這個(gè)類(lèi)或?qū)ο蟮男袨槎际前踩摹＠纾琕ector和Hashtable是線程安全的集合類(lèi)，它們內(nèi)部已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了必要的同步措施，因此可以在多線程環(huán)境中安全使用。

2.什么是死鎖？如何避免死鎖？

答案：死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)線程在執(zhí)行過(guò)程中，因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法繼續(xù)向前推進(jìn)。避免死鎖的方法包括：避免資源一次性申請(qǐng)、使用順序資源分配算法、超時(shí)放棄資源等。

3.什么是線程池？線程池的優(yōu)點(diǎn)是什么？

答案：線程池是一種執(zhí)行器（Executor），用于在一個(gè)后臺(tái)線程中執(zhí)行任務(wù)。線程池的主要優(yōu)點(diǎn)包括減少在創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線程時(shí)所產(chǎn)生的性能開(kāi)銷(xiāo)、提高響應(yīng)速度、提高線程的可管理性、可以根據(jù)系統(tǒng)的承載能力調(diào)整線程池的大小等。

4.什么是Callable和Future？它們與Runnable有什么區(qū)別？

答案：Callable是一個(gè)返回結(jié)果的Runnable，它允許任務(wù)返回值，并且可以拋出異常。Future表示異步計(jì)算的結(jié)果，它可以用來(lái)檢查計(jì)算是否完成，以及獲取計(jì)算的結(jié)果。與Runnable相比，Callable可以返回值和拋出異常，而Runnable不能。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論線程安全和性能之間的關(guān)系，并給出一個(gè)線程安全但性能開(kāi)銷(xiāo)較小的實(shí)現(xiàn)方案。

答案：線程安全和性能之間存在權(quán)衡關(guān)系。為了保證線程安全，通常會(huì)引入同步機(jī)制，這可能會(huì)降低性能。一個(gè)性能開(kāi)銷(xiāo)較小的實(shí)現(xiàn)方案是使用局部變量和不可變對(duì)象，因?yàn)樗鼈兲烊皇蔷€程安全的。

2.討論Java中實(shí)現(xiàn)線程通信的幾種方式，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：Java中實(shí)現(xiàn)線程通信的方式包括wait()/notify()、join()、CountDownLatch、CyclicBarrier等。wait()/notify()適用于單個(gè)線程間的通信，而CountDownLatch和CyclicBarrier適用于多個(gè)線程間的同步。join()適用于等待一個(gè)線程完成。每種方式都有其適用場(chǎng)景和限制，需要根據(jù)具體需求選擇。

3.討論線程池的工作原理，并解釋為什么使用線程池。

答案：線程池的工作原理是預(yù)先創(chuàng)建一定數(shù)量的線程，然后根據(jù)任務(wù)的到來(lái)，將任務(wù)分配給這些線程執(zhí)行。線程池可以減少線