這篇文章為大家總結了一些java多線程面試題及答案，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對大家有所幫助。
什麼是執行緒？
執行緒是作業系統能夠進行運算調度的最小單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位。程式設計師可以透過它進行多處理器編程，你可以使用多執行緒對 運算密集型任務提速。例如，如果一個執行緒完成一個任務要100毫秒，那麼用十個執行緒完成改任務只需10毫秒。 Java在語言層面對多執行緒提供了卓越的支 持，它也是一個很好的賣點。
2) 執行緒和行程有什麼差別？
線程是進程的子集，一個行程可以有很多線程，每個線程並行執行不同的任務。不同的行程使用不同的記憶體空間，而所有的執行緒共享一片相同的記憶體空間。別把它和棧記憶體搞混，每個執行緒都有單獨的棧記憶體用來儲存本地資料。
3) 如何在Java中實作執行緒？
在語言層面有兩種方式。 java.lang.Thread 類別的實例就是一個執行緒但是它需要呼叫java.lang.Runnable介面來執行，由於執行緒類別本身就是一個呼叫的Runnable介面所以你可以繼承java.lang.Thread 類別或直接呼叫Runnable介面來重寫run()方法實作執行緒。
4) 用Runnable還是Thread？
這個問題是上題的後續，大家都知道我們可以透過繼承Thread類別或是呼叫Runnable介面來實作線程，問題是，那個方法比較好呢？什麼情況下使 用它？這個問題很容易回答，如果你知道Java不支援類別的多重繼承，但允許你呼叫多個介面。所以如果你要繼承其他類，當然是呼叫Runnable介面好 了。
6) Thread 類別中的start() 和 run() 方法有什麼差別？
這個問題常被問到，但還是能從此區分出面試者對Java執行緒模型的理解程度。 start()方法被用來啟動新建立的線程，而且start()內部 呼叫了run()方法，這和直接呼叫run()方法的效果不一樣。當你調用run()方法的時候，只會是在原來的線程中調用，沒有新的線程啟 動，start()方法才會啟動新線程。
7) Java中Runnable和Callable有什麼不同？
Runnable和Callable都代表那些要在不同的執行緒中執行的任務。 Runnable從JDK1.0開始就有了，Callable是在 JDK1.5增加的。它們的主要差異是Callable的 call() 方法可以傳回值和拋出異常，而Runnable的run()方法沒有這些函數。 Callable可以傳回裝載有計算結果的Future物件。
8) Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什麼不同？
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用來讓一組執行緒等待其它執行緒。與 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用。
9) Java記憶體模型是什麼？
Java記憶體模型規定並指引Java程式在不同的記憶體架構、CPU和作業系統間有確定性地行為。它在多線程的情況下尤其重要。 Java記憶體模型對一 個執行緒所做的變動能被其它執行緒可見提供了保證，它們之間是先行發生關係。這個關係定義了一些規則讓程式設計師在並發程式設計時思路更清晰。例如，先行發生關係確保 了：
我強烈建議大家閱讀《Java並發程式設計實踐》第十六章來加深對Java記憶體模型的理解。
10) Java中的volatile 變數是什麼？
volatile是一個特殊的修飾符，只有成員變數才能使用它。在Java並發程式缺少同步類別的情況下，多執行緒對成員變數的操作對其它執行緒是透明的。 volatile變數可以保證下一個讀取操作會在前一個寫入操作之後發生，就是上一題的volatile變數規則。
11) 什麼是執行緒安全性？ Vector是一個執行緒安全類別嗎？
如果你的程式碼所在的進程中有多個執行緒在同時運行，而這些執行緒可能會同時運行這段程式碼。如果每次運行結果和單執行緒運行的結果是一樣的，而且其他的變數 的值也和預期的是一樣的，就是執行緒安全的。一個執行緒安全的計數器類別的同一個實例物件在被多個執行緒使用的情況下也不會出現計算失誤。很顯然你可以將集合類別分 成兩組，線程安全和非線程安全的。 Vector 是用同步方法來實現線程安全的, 而和它相似的ArrayList不是線程安全的。
12) Java中什麼是競態條件？舉個例子說明。
競態條件會導致程式在並發情況下出現一些bugs。多執行緒對一些資源的競爭的時候就會產生競態條件，如果首先要執行的程式競爭失敗排到後面執行了， 那麼整個程式就會出現一些不確定的bugs。這種bugs很難發現而且會重複出現，因為線程間的隨機競爭。
13) Java中如何停止一個執行緒？
Java提供了豐富的API但沒有為停止執行緒提供API。 JDK 1.0本來有一些像stop(), suspend() 和resume()的控制方法但是由於潛在的死鎖威脅因此在後續的JDK版本中他們被棄用了，之後Java API的設計者就沒有提供一個相容且線程安全的方法來停止一個線程。當run() 或 call() 方法執行完的時候線程會自動結束,如果要手動結束一個線程，你可以用volatile 布林變數來退出run()方法的循環或者是取消任務來中斷線程。
14) 一個執行緒運行時發生異常會怎樣？
這是我在一次面試中遇到的一個很刁鑽的Java面試題, 簡單的說，如果異常沒有被捕獲該線程將會停止執行。 Thread.UncaughtExceptionHandler是用來處理未擷取異常造成執行緒突然中 斷情況的一個內嵌介面。當一個未捕獲異常將造成線程中斷的時候JVM會使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()來 查詢線程的UncaughtExceptionHandler並將線程和異常作為參數傳遞給handler的uncaughtException()方法 進行處理。
15） 如何在兩個執行緒間共享資料？
你可以透過共享物件來實現這個目的，或者是使用像阻塞隊列這樣並發的資料結構。這篇教學《Java執行緒間通訊》(涉及在兩個執行緒間共享物件)用wait和notify方法實作了生產者消費者模型。
16) Java中notify 和 notifyAll有什麼差別？
這又是一個刁鑽的問題，因為多執行緒可以等待單監控鎖，Java API 的設計人員提供了一些方法當等待條件改變的時候通知它們，但是這些方法沒有完全實現。 notify()方法不能喚醒某個具體的線程，所以只有一個線程在等 待的時候它才有用武之地。而notifyAll()喚醒所有執行緒並允許他們爭奪鎖確保了至少有一個執行緒能繼續運作。
17) 為什麼wait, notify 和 notifyAll這些方法不在thread類別裡面？
這是設計相關的問題，它考察的是面試者對現有系統和一些普遍存在但看起來不合理的事物的看法。回答這些問題的時候，你要說明為什麼把這些方法放在 Object類別裡是有意義的，還有不把它放在Thread類別裡的原因。一個很明顯的原因是JAVA提供的鎖是物件級的而不是線程級的，每個物件都有鎖，通 過線程獲得。如果執行緒需要等待某些鎖那麼呼叫物件中的wait()方法就有意義了。如果wait()方法定義在Thread類別中，則執行緒正在等待的是哪個鎖 就不明顯了。簡單的說，由於wait，notify和notifyAll都是鎖層級的操作，所以把他們定義在Object類別中因為鎖屬於物件。
18) 什麼是ThreadLocal變數？
ThreadLocal是Java裡一種特殊的變數。每個線程都有一個ThreadLocal就是每個線程都擁有了自己獨立的一個變量，競爭條件被 徹底消除了。它是為創建代價高昂的物件獲取線程安全的好方法，例如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的，因為那個類別創建代價高昂且每次調用都需要創建不同的實例所以不值得在局部範圍使用它，如果為每個執行緒提供一個自己獨有的變數拷貝，將大大提高效率。首先，通 過復用減少了代價高昂的物件的建立個數。其次，你在沒有使用高代價的同步或不變性的情況下獲得了線程安全。線程局部變數的另一個不錯的例子是 ThreadLocalRandom類，它在多線程環境中減少了創建代價高昂的Random物件的數量。
19) 什麼是FutureTask？
在Java並發程式中FutureTask表示一個可以取消的非同步運算。它有啟動和取消運算、查詢運算是否完成和取回運算結果等方法。只有當運算完 成的時候結果才能取回，如果運算尚未完成get方法將會阻塞。一個FutureTask物件可以對呼叫了Callable和Runnable的物件進行套件 裝，由於FutureTask也是呼叫了Runnable介面所以它可以提交給Executor來執行。
20) Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的差別？
interrupted() 和 isInterrupted()的主要差異是前者會將中斷狀態清除而後者不會。 Java多執行緒的中斷機制是用內部識別來實現的，呼叫Thread.interrupt()來中斷一個執行緒就會設定中斷標識為true。當中斷執行緒呼叫靜態方法Thread.interrupted()來 檢查中斷狀態時，中斷狀態會被清除。而非靜態方法isInterrupted()用來查詢其它執行緒的中斷狀態且不會改變中斷狀態標識。簡單的說就是任何拋出 出InterruptedException異常的方法都會將中斷狀態清除。無論如何，一個線程的中斷狀態有可能被其它線程呼叫中斷來改變。
21) 為什麼wait和notify方法要在同步區塊中呼叫？
主要是因為Java API強制要求這樣做，如果你不這麼做，你的程式碼會拋出IllegalMonitorStateException例外。還有一個原因是為了避免wait和notify之間產生競態條件。
22) 為什麼你應該在循環中檢查等待條件?
處於等待狀態的執行緒可能會收到錯誤警報和偽喚醒，如果不在循環中檢查等待條件，程式就會在沒有滿足結束條件的情況下退出。因此，當一個等待線程醒來 時，不能認為它原來的等待狀態仍然是有效的，在notify()方法調用之後和等待線程醒來之前這段時間它可能會改變。這就是在迴圈中使用wait()方 法效果更好的原因，你可以在Eclipse中建立範本呼叫wait和notify試試看。如果你想了解更多關於這個問題的內容，我推薦你閱讀《Effective Java》這本書中的主題和同步章節。
23) Java中的同步集合與並發集合有何不同？
同步集合與並發集合都為多線程和並發提供了合適的線程安全的集合，不過並發集合的可擴展性更高。在Java1.5之前程式設計師們只有同步集合來用且在 多執行緒並發的時候會導致爭用，阻礙了系統的擴充性。 Java5介紹了並發集合像ConcurrentHashMap，不僅提供線程安全性還用鎖定分離和內部分 區等現代技術提高了可擴展性。
24） Java中堆疊和堆疊有什麼不同？
為什麼要把這個問題歸類在多執行緒和並發面試題裡？因為棧是一塊和線程緊密相關的記憶體區域。每個線程都有自己的棧內存，用於存儲本地變量，方法參數和棧 調用，一個線程中存儲的變量對其它線程是不可見的。而堆是所有執行緒共享的一片公用記憶體區域。物件都在堆裡創建，為了提升效率線程會從堆中弄一個緩存到自己的棧，如果多個線程使用該變量就可能引發問題，這時volatile 變量就可以發揮作用了，它要求線程從主存中讀取變數的值。
25） 什麼是執行緒池？為什麼要使用它？
建立執行緒要花昂貴的資源和時間，如果任務來了才創建執行緒那麼回應時間會變長，而且一個行程能建立的執行緒數有限。為了避免這些問題，在程式啟動的時 候就創建若干線程來回應處理，它們被稱為線程池，裡面的線程叫工作線程。從JDK1.5開始，Java API提供了Executor框架讓你可以建立不同的執行緒池。例如單執行緒池，每次處理一個任務；數目固定的執行緒池或是快取執行緒池（一個適合很多生存期短 的任務的程式的可擴展執行緒池）。
26） 如何寫程式碼來解決生產者消費者問題？
在現實中你解決的許多執行緒問題都屬於生產者消費者模型，就是一個執行緒生產任務供其它執行緒進行消費，你必須知道怎麼進行執行緒間通訊來解決這個問題。比 較低階的方法是用wait和notify來解決這個問題，比較讚的辦法是用Semaphore 或者 BlockingQueue來實現生產者消費者模型，這篇教程有實現它。
27） 如何避免死鎖？
Java多執行緒中的死鎖
死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象，若無外力作用，它們都將無法推進。這是一個嚴重的問題，因為死鎖會讓你的程式掛起無法完成任務，死鎖的發生必須滿足以下四個條件：
28) Java中活鎖和死鎖有什麼差別？
這是上題的擴展，活鎖和死鎖類似，不同之處在於處於活鎖的線程或進程的狀態是不斷改變的，活鎖可以認為是一種特殊的飢餓。一個現實的活鎖例子是兩個 人在狹小的走廊碰到，兩個人都試著避讓對方好讓彼此通過，但是因為避讓的方向都一樣導致最後誰都不能通過走廊。簡單的說就是，活鎖和死鎖的主要區別是前者 進程的狀態可以改變但是卻不能繼續執行。29） 怎麼偵測一個執行緒是否擁有鎖？
我一直不知道我們竟然可以偵測一個執行緒是否擁有鎖，直到我參加了一次電話面試。在java.lang.Thread中有一個方法叫做holdsLock()，它傳回true如果當且僅噹噹前執行緒擁有某個具體物件的鎖。30) 你如何在Java中取得執行緒堆疊？
對於不同的作業系統，有多種方法來獲得Java進程的執行緒堆疊。當你取得執行緒堆疊時，JVM會把所有執行緒的狀態存到日誌檔案或輸出到控制台。在 Windows你可以使用Ctrl Break組合鍵來取得執行緒堆疊，Linux下用kill -3指令。你也可以用jstack這個工具來獲取，它對線程id進行操作，你可以用jps這個工具找到id。31) JVM中哪個參數是用來控制執行緒的堆疊堆疊小的
這個問題很簡單， -Xss參數用來控制執行緒的堆疊大小。32） Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什麼不同？
Java在過去很長一段時間只能透過synchronized關鍵字來實現互斥，它有一些缺點。例如你不能擴充鎖之外的方法或是塊邊界，嘗試取得鎖 時不能中途取消等。 Java 5 透過Lock介面提供了更複雜的控制來解決這些問題。 ReentrantLock 類別實作了 Lock，它擁有與 synchronized 相同的並發性和記憶體語義且它還具有可擴展性。33） 有三個執行緒T1，T2，T3，怎麼確保它們按順序執行？
在多線程中有多種方法讓線程按特定順序執行，你可以用線程類別的join()方法在一個線程中啟動另一個線程，另外一個線程完成該線程繼續執行。為了確保三個執行緒的順序你應該先啟動最後一個(T3呼叫T2，T2呼叫T1)，這樣T1就會先完成而T3最後完成。34) Thread類別中的yield方法有什麼作用？
Yield方法可以暫停目前正在執行的執行緒對象，讓它有相同優先權的執行緒執行。它是一個靜態方法而且只保證當前線程放棄CPU佔用而不能保證使其它線程一定能佔用CPU，執行yield()的線程有可能在進入到暫停狀態後馬上又被執行。35） Java中ConcurrentHashMap的並發度是什麼？
ConcurrentHashMap把實際map分成若干部分來實現它的可擴充性和執行緒安全性。這種劃分是使用並發度獲得的，它是 ConcurrentHashMap類別建構函數的一個可選參數，預設值為16，這樣在多執行緒情況下就能避免爭用。36） Java中Semaphore是什麼？
Java中的Semaphore是一種新的同步類，它是一個計數訊號。從概念上講，從概念上講，信號量維護了一個許可集合。如有必要，在許可證可用前 會阻塞每一個 acquire()，然後再取得該許可。每個 release()增加一個許可，從而可能釋放一個正在阻塞的獲取者。但是，不使用實際的許可對象，Semaphore只對可用許可的號碼進行計數，並採 取相應的行動。信號量常用於多執行緒的程式碼中，例如資料庫連線池。37）如果你提交任務時，執行緒池佇列已滿。會時發會生什麼？
這個問題問得很狡猾，許多程式設計師會認為該任務會阻塞直到執行緒池佇列有空位。事實上如果一個任務不能被調度執行那麼ThreadPoolExecutor’s submit()方法將會拋出一個RejectedExecutionException例外。
38) Java執行緒池中submit() 和 execute()方法有什麼差別？
兩個方法都可以向執行緒池提交任務，execute()方法的回傳類型是void，它定義在Executor介面中, 而submit()方法可以傳回持有計算結果的Future對象，它定義在ExecutorService介面中，它擴展了Executor接口，其它線程池類別像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有這些方法。
39) 什麼是阻塞式方法？
阻塞式方法是指程式會一直等待方法完成期間不做其他事情，ServerSocket的accept()方法就是一直等待客戶端連線。這裡的阻塞是 指呼叫結果回傳之前，目前執行緒會被掛起，直到得到結果之後才會回傳。此外，還有非同步和非阻塞式方法在任務完成前就回傳。
40) Swing是執行緒安全的嗎？為什麼？
你可以很肯定的給予回答，Swing不是線程安全的，但是你應該解釋這麼回答的原因即便麵試官沒有問你為什麼。當我們說swing不是線程安全的常常提到它的元件，這些元件不能在多執行緒中進行修改，所有對GUI元件的更新都要在AWT線程中完成，而Swing提供了同步和非同步兩種回呼方法來進行更新。
41） Java中invokeAndWait 和 invokeLater有什麼不同？
這兩個方法是Swing API 提供給Java開發者用來從目前執行緒而不是事件派發執行緒更新GUI元件用的。 InvokeAndWait()同步更新GUI元件，例如進度條，一旦進度更新了，進度條也要做出對應改變。如果進度被多個執行緒追蹤，那麼就呼叫invokeAndWait()方法請求事件派發執行緒對元件進行相應更新。而 invokeLater()方法是非同步呼叫更新元件的。
42) Swing API中那些方法是執行緒安全的？
這個問題又提到了swing和線程安全，雖然元件不是線程安全的但是有一些方法是可以被多線程安全調用的，例如repaint(), revalidate()。 JTextComponent的setText()方法和JTextArea的insert() 和 append() 方法也是執行緒安全的。
43) 如何在Java中建立Immutable物件？
這個問題看起來和多執行緒沒什麼關係， 但不變性有助於簡化已經很複雜的並發程式。 Immutable物件可以在沒有同步的情況下共用，降低了對該物件進行並發存取時的同步化開銷。可是Java 沒有@Immutable這個註解符，要創建不可變類，要實現下面幾個步驟：透過構造方法初始化所有成員、對變數不要提供setter方法、將所有的成員宣告為私有的，這樣就不允許直接存取這些成員、在getter方法中，不要直接返回對象本身，而是克隆對象，並返回對象的拷貝。我的文章how to make an object Immutable in Java有詳細的教程，看完你可以充滿自信。
44） Java中的ReadWriteLock是什麼？
一般而言，讀寫鎖定是用來提升並發程式效能的鎖定分離技術的成果。 Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一個接口，一個ReadWriteLock維護一對關聯的鎖，一個用於只讀操作一個用於寫。在沒有寫線程的情況下一個讀鎖可能會同時被多個讀取線程 持有。寫鎖是獨佔的，你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock來實現這個規則，它最多支援65535個寫鎖和65535個讀 鎖。
45) 多執行緒中的忙迴圈是什麼?
忙迴圈就是程式設計師用迴圈讓一個執行緒等待，不像傳統方法wait(), sleep () 或yield() 它們都放棄了CPU控制，而忙循環不會放棄CPU，它就是在運行一個空循環。這麼做的目的是為了保留CPU緩存，在多核心系統中，一個等待線程醒來的時候可 能會在另一個核心運行，這樣會重建緩存。為了避免重建快取和減少等待重建的時間就可以使用它了。
46）volatile 變數和 atomic 變數有什麼不同？
這是個有趣的問題。首先，volatile 變數和 atomic 變數看起來很像，但功能卻不一樣。 Volatile變數可以確保先行關係，即寫入操作會發生在後續的讀取操作之前, 但它並不能保證原子性。例如用volatile修飾count變數那麼 count 運算就不是原子性的。而AtomicInteger類別提供的atomic方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會原子性 的進行增量操作把當前值加一，其它資料型態和引用變數也可以進行相似操作。
47) 如果同步區塊內的執行緒拋出例外會發生什麼？
這個問題坑了很多Java程式設計師，如果你能想到鎖是否釋放這條線索來回答還有點希望答對。無論你的同步塊是正常還是異常退出的，裡面的線程都會釋放鎖，所以對比鎖接口我更喜歡同步塊，因為它不用我花費精力去釋放鎖，該功能可以在finally block裡釋放鎖實現。
48） 單例模式的雙重檢鎖是什麼？
這個問題在Java面試中經常被問到，但是面試官對回答此問題的滿意度僅為50%。一半的人寫不出雙檢鎖還有一半的人說不出它的隱患和 Java1.5是如何對它修正的。它其實是一個用來創建線程安全的單例的老方法，當單例實例第一次被創建時它試圖用單個鎖進行性能優化，但是由於太過於複雜在JDK1.4中它是失敗的，我個人也不喜歡它。無論如何，即便你也不喜歡它但是還是要了解一下，因為它經常被問到。
49） 如何在Java中建立執行緒安全的Singleton？
這是上面那個問題的後續，如果你不喜歡雙檢鎖而面試官問了創建Singleton類別的替代方法，你可以利用JVM的類別載入和靜態變數初始化特徵來創建Singleton實例，或是利用枚舉類型來創建Singleton，我很喜歡用這種方法。
50) 寫出3條你遵循的多執行緒最佳實踐
這種問題我最喜歡了，我相信你在寫並發程式碼來提升效能的時候也會遵循某些最佳實務。以下三個最佳實踐我覺得大多數Java程式設計師都應該遵循：
51) 如何強制啟動一個執行緒？
這個問題就像是如何強制進行Java垃圾回收，目前還沒有覺得方法，雖然你可以使用System.gc()來進行垃圾回收，但不保證能成功。在Java裡面沒有辦法強制啟動一個線程，它是被線程調度器控制著且Java沒有公佈相關的API。
52) Java中的fork join框架是什麼？
fork join框架是JDK7中出現的高效能的工具，Java開發人員可以透過它充分利用現代伺服器上的多處理器。它是專門為了那些可以遞歸劃分成許多子模組 設計的，目的是將所有可用的處理能力用來提升程式的效能。 fork join框架一個巨大的優勢是它使用了工作竊取演算法，可以完成更多任務的工作執行緒可以從其它執行緒中竊取任務來執行。
53） Java多執行緒中呼叫wait() 和 sleep()方法有什麼不同？
Java程式中wait 和 sleep都會造成某種形式的暫停，它們可以滿足不同的需求。 wait()方法用於執行緒間通信，如果等待條件為真且其它執行緒被喚醒時它會釋放鎖，而 sleep()方法僅釋放CPU資源或讓目前執行緒停止執行一段時間，但不會釋放鎖定。
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