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2020全新Java面試題目-多執(zhí)行緒(四)

May 29, 2020 pm 05:22 PM
java 多執(zhí)行緒 面試題

2020全新Java面試題目-多執(zhí)行緒(四)

一、怎麼防止死鎖?

死鎖的四個必要條件:

互斥條件:進程對所分配到的資源不允許其他進程進行訪問,若其他進程訪問該資源,只能等待,直至佔有該資源的進程使用完成後釋放該資源

請求和保持條件:進程獲得一定的資源之後,又對其他資源發(fā)出請求,但是該資源可能被其他進程佔有,此事請求阻塞,但又對自己獲得的資源保持不放

不可剝奪條件:是指進程已獲得的資源,在未完成使用之前,不可被剝奪,只能在使用完後自己釋放

環(huán)路等待條件:是指進程發(fā)生死鎖後,若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)係

這四個條件是死鎖的必要條件,只要係統(tǒng)發(fā)生死鎖,這些條件必然成立,而只要上述條件之一不滿足,就不會發(fā)生死鎖。

了解死鎖的原因,尤其是產(chǎn)生死鎖的四個必要條件,就可以最大可能地避免、預防和解除死鎖。

所以,在系統(tǒng)設(shè)計、進程調(diào)度等方面注意如何不讓這四個必要條件成立,如何確 定資源的合理分配演算法,避免進程永久佔據(jù)系統(tǒng)資源。

此外,也要防止行程在等待狀態(tài)的情況下佔用資源。因此,對資源的分配要給予合理的規(guī)劃。

(影片教學推薦:java影片

二、ThreadLocal 是什麼?有哪些使用場景?

執(zhí)行緒局部變數(shù)是侷限於執(zhí)行緒內(nèi)部的變量,屬於執(zhí)行緒本身所有,不在多個執(zhí)行緒間共用。 Java提供ThreadLocal類別來支援線程局部變量,是一種實現(xiàn)線程安全的方式。但是在管理環(huán)境下(如 web 伺服器)使用執(zhí)行緒局部變數(shù)的時候要特別小心,在這種情況下,工作執(zhí)行緒的生命週期比任何應用變數(shù)的生命週期都要長。任何執(zhí)行緒局部變數(shù)一旦在工作完成後沒有釋放,Java 應用程式就存在記憶體外洩的風險。

三、說一下 synchronized 底層實作原理?

synchronized可以保證方法或程式碼區(qū)塊在運行時,同一時刻只有一個方法可以進入到臨界區(qū),同時它還可以保證共享變數(shù)的記憶體可見性。

Java中每個物件都可以當作鎖,這是synchronized實作同步的基礎(chǔ):

普通同步方法,鎖定是目前實例物件

#靜態(tài)同步方法,鎖是目前類別的class物件

同步方法區(qū)塊,鎖定是括號裡面的物件

#四、synchronized 和volatile 的差別是什麼?

volatile本質(zhì)是在告訴jvm目前變數(shù)在暫存器(工作記憶體)中的值是不確定的,需要從主記憶體讀?。籹ynchronized 則是鎖定目前變量,只有目前執(zhí)行緒可以訪問該變量,其他線程被阻塞住。

volatile僅能使用在變數(shù)層級;synchronized則可以使用在變數(shù)、方法、和類別層級的。

volatile僅能實現(xiàn)變數(shù)的修改可見性,不能保證原子性;而synchronized則可以保證變數(shù)的修改可見性和原子性。

volatile不會造成執(zhí)行緒的阻塞;synchronized可能會造成執(zhí)行緒的阻塞。

volatile標記的變數(shù)不會被編譯器最佳化;synchronized標記的變數(shù)可以被編譯器最佳化。

五、synchronized 和 Lock 有什麼差別?

首先synchronized是java內(nèi)建關(guān)鍵字,在jvm層面,Lock是個java類別;

synchronized無法判斷是否取得鎖定的狀態(tài),Lock可以判斷是否取得到鎖定;

synchronized會自動釋放鎖定(a 執(zhí)行緒執(zhí)行完同步程式碼會釋放鎖定;b 執(zhí)行緒執(zhí)行過程中發(fā)生異常會釋放鎖定),Lock需在finally中手動釋放鎖定(unlock()方法釋放鎖定),否則容易造成線程死鎖;

用synchronized關(guān)鍵字的兩個線程1和線程2,如果當前線程1獲得鎖,則線程2線程等待。如果線程1阻塞,線程2則會一直等待下去,而Lock鎖就不一定會等待下去,如果嘗試獲取不到鎖,線程可以不用一直等待就結(jié)束了;

synchronized的鎖可重入、不可中斷、非公平,而Lock鎖可重入、可判斷、可公平(兩者皆可);

Lock鎖適合大量同步的程式碼的同步問題,synchronized鎖適合程式碼少量的同步問題。

(相關(guān)教學推薦:java開發(fā)入門

#六、synchronized 和 ReentrantLock 差異是什麼?

synchronized是和if、else、for、while一樣的關(guān)鍵字,ReentrantLock是類,這是二者的本質(zhì)差異。既然ReentrantLock是類,那麼它就提供了比synchronized更多更靈活的特性,可以被繼承、可以有方法、可以有各種各樣的類變量,ReentrantLock比synchronized的擴展性體現(xiàn)在幾點上:?

ReentrantLock可以對獲取鎖的等待時間進行設(shè)置,這樣就避免了死鎖?

ReentrantLock可以獲得各種鎖的資訊

ReentrantLock可以靈活地實現(xiàn)多路通知

另外,二者的鎖定機制其實也是不一樣的:ReentrantLock底層呼叫的是Unsafe的park方法加鎖,synchronized操作的應該是物件頭中mark word。

七、說一下 atomic 的原理?

Atomic套件中的類別基本的特性就是在多執(zhí)行緒環(huán)境下,當有多個執(zhí)行緒同時對單一(包括基本型別及參考型別)變數(shù)進行操作時,具有排他性,即當當多個執(zhí)行緒同時對該變數(shù)的值進行更新時,僅有一個執(zhí)行緒能成功,而未成功的執(zhí)行緒可以向自旋鎖一樣,繼續(xù)嘗試,一直等到執(zhí)行成功。

Atomic系列的類別中的核心方法都會呼叫unsafe類別中的幾個本地方法。我們需要先知道一個東西就是Unsafe類,全名為:sun.misc.Unsafe,這個類包含了大量的對C代碼的操作,包括很多直接內(nèi)存分配以及原子操作的調(diào)用,而它之所以標記為非安全的,是告訴你這個裡面大量的方法調(diào)用都會存在安全隱患,需要小心使用,否則會導致嚴重的後果,例如在通過unsafe分配內(nèi)存的時候,如果自己指定某些區(qū)域可能會導致一些類似C 一樣的指標越界到其他進程的問題。

推薦教學:java面試題

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