Java面试题-并发篇十六

161，什么是Java内存模型？

Java内存模型指定并指导Java程序在不同的内存体系结构，CPU和操作系统之间确定性地运行。在多线程的情况下尤其重要。 Java内存模型对一个线程所做的更改可以由其他线程保证，并且它们是预先存在的。这种关系定义了规则，使程序员更清楚地了解并发编程。例如，先前的关系确保：

线程中的代码可以按顺序执行，称为程序顺序规则。

对于相同的锁，解锁操作必须在该时间之后发生的另一个锁定操作之前发生，也称为管道锁定规则。

先前对volatile的写操作在下一个易失性读操作之前称为volatile变量规则。

在线程的start（）调用之后，线程内的任何操作都必须被称为线程启动规则。

线程的所有操作在线程终止之前终止规则。

在构造对象之后，必须将对象的最终化称为对象终止规则。

及物

可以将更多介绍转移到并发编程网络：

（深入理解java内存模型系列：

162，Java中断和isInterruptedd方法的区别？

interrupt（）和isInterrupted（）之间的主要区别在于前者清除中断状态而后者不清除。 Java多线程中断机制使用内部标识符实现。调用Thread.interrupt（）来中断线程将中断标志设置为true。当中断线程调用静态方法Thread.interrupted（）来检查中断状态时，中断状态被清除。

非静态方法isInterrupted（）用于查询其他线程的中断状态，不会更改中断状态标志。简单地说，任何抛出InterruptedException的方法都会清除中断状态。在任何情况下，一个线程的中断状态可能被调用中断的其他线程改变。

163. Java中的同步集合和并发集合之间有什么区别？

同步和并发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全集合，但并发集合更具可伸缩性。在Java 1.5之前，程序员只使用同步集合并在多线程并发时引起争用，这阻碍了系统的可伸缩性。 Java5引入了ConcurrentHashMap等并发集合，它不仅提供了线程安全性，还通过锁定分离和内部分区等现代技术提高了可伸缩性。

无论是同步集合还是并发集合，它们都支持线程安全。它们之间的主要区别在于性能和可伸缩性，以及它们如何实现线程安全性。

同步HashMap，Hashtable，HashSet，Vector，ArrayList比它们的并发实现（ConcurrentHashMap，CopyOnWriteArrayList，CopyOnWriteHashSet）慢得多。这种缓慢的主要原因是锁定，同步集合将锁定整个Map或List，而并发集合则不会。并发集合通过使用锁定剥离等先进和成熟的技术来实现线程安全。

例如，ConcurrentHashMap将整个Map分成几个部分，仅锁定相关部分，并允许多个线程访问其他未锁定部分。

类似地，CopyOnWriteArrayList允许多个线程以非同步方式读取，并且当线程写入时，它将整个List的副本复制到它。

使用并发集合，这比使用同步集合更具可伸缩性。

164，什么是线程池？为什么要用它？

创建线程需要昂贵的资源和时间。如果创建了任务，则响应时间将更长，并且进程可以创建的线程数量有限。为了避免这些问题，创建了几个线程来响应程序启动时的处理。它们被称为线程池，内部的线程称为工作线程。从JDK 1.5开始，Java API提供了一个Executor框架，允许您创建不同的线程池。例如，一个单线程池，一次一个任务;固定数量的线程池或缓存线程池（具有许多短期任务的程序的可扩展线程池）

线程池的作用是在调用线程时初始化一定数量的线程。线程结束时，检测到初始化的线程为空。如果没有线程，则当前运行中的线程数已达到最大值。如果不是，则指定要处理的新线程。

就像在餐馆吃饭一样，它从里面叫做服务员;但如果达到最大数量，则相当于服务员已经用尽，那么就没有办法，其他线程只会等到有新的“服务员”直到。

线程池的优点是它可以管理线程，存在高度的中心，使程序不会混乱，以确保系统不会由于资源不足而导致大量并发而挂起。

165，Java中的活锁和死锁有什么区别？

活锁：线程通常具有响应其他线程的活动。如果其他线程也响应另一个线程的活动，则可以发出生命锁。与死锁一样，发出生命锁的线程无法继续执行。但是，线程没有阻塞他们正忙着响应另一方而无法恢复工作。这相当于在走廊里见面的两个人：A想让B传到他的左边，B想让A走。可以看出他们互相阻挡了。一个靠在他的右侧，B靠在他的左侧，他们仍然相互阻挡。

死锁：两个或多个线程阻塞处于死锁状态的其他线程持有的锁。当多个线程以不同的顺序同时请求同一组锁时，通常会发生死锁。死锁可能导致程序挂起并无法完成任务。

166，如何避免死锁？

件：片段：资源一次只能由一个进程使用。Piece：当进程因资源请求而阻塞时，它会保留已获取的资源。片断：在结束用完之前，不能强行剥夺该过程获得的资源。Piece：在多个进程之间形成头部和尾部之间的循环等待资源关系。

避免死锁的三种技术：

锁定顺序（线程按特定顺序锁定）

锁定时间限制（当线程尝试获取锁定时，它会增加一定的时间限制。如果超出时间限制，则会放弃锁定请求并释放它拥有的锁定）

死锁检测

（僵局的原因以及如何避免更深入地了解此举：

167，notify（）和notifyAll（）有什么区别？

1，notify（）和notifyAll（）是Object对象用于通知正在等待对象的线程的方法。

2，void notify（）:唤醒正在等待对象的线程。

3，void notifyAll（）:唤醒等待此对象的所有线程。

两者之间最大的区别是：

notifyAll导致等待对象上的通知的所有线程退出等待并等待对象的锁定。一旦物体被解锁，它们就会竞争。

通知他只是选择等待状态线程进行通知并使其获取对象的锁定，但不会警告其他线程也等待对象通知。当第一个线程完成运行时，将释放对象上的锁定。此时，如果对象不再使用notify语句，即使该对象已经空闲，等待该线程的另一个等待状态也不会获得该对象的通知，并继续等待该对象发出通知或者notifyAll，他们正在等待Notify或notifyAll，而不是锁定。

168，什么是ReentrantLock？

Java.util.concurrent.lock中的Lock框架是一个锁定的抽象，它允许将锁的实现实现为Java类而不是语言特性。这为Lock的多个实现留出了空间，Lock可能具有不同的调度算法，性能特征或锁定语义。 ReentrantLock类实现Lock，它具有与synchronized相同的并发和内存语义，但增加了锁定投票，定时锁定等待和可中断锁定等待等功能。此外，它在激烈争用的情况下提供更好的性能。 （换句话说，当许多线程想要访问共享资源时，JVM可以花更少的时间来调度线程并花更多的时间在执行线程上。）

重入锁是什么意思？简单来说，它有一个与锁相关的提取计数器。如果拥有锁的线程再次获得锁定，则获取计数器将增加1，然后需要释放锁定两次才能获得真正的释放。这模仿了synchronized的语义;如果线程进入受线程已拥有的监视器保护的同步块，则允许该线程继续。当线程退出第二个（或后续）同步块时，锁定不会被释放，只有线程退出。当锁进入受监视器保护的第一个同步块时，锁被释放。

169，读/写锁可用于哪些应用场景？

读写锁可用于“多读和无写”场景。读写锁同时支持多个读操作。写操作只能由一个线程执行

ReadWriteLock针对相对不频繁的数据结构写入进行了优化，但是有多个任务需要经常读取此数据结构。 ReadWriteLock允许您同时拥有多个读者，只要他们不尝试写入。如果写锁定已被另一个任务保留，则在释放写锁定之前，没有读取器可以访问它。

ReadWriteLock的性能改进主要取决于以下因素：

1.将读取数据的频率与被修改的频率进行比较的结果。

2，阅读和写作的时间

3.有多少线程竞争？

4，是否在多处理机器上运行

这是非常系统的。如果您需要了解该领域的更多信息，可以查看：