面试题 之 Java基础部分 四
1、java中有几种方法可以实现一个线程？用什么关键字修饰同步方法? stop()和suspend()方法为何不推荐使用？
java5以前，有如下两种：
第一种：
new Thread(){}.start();这表示调用Thread子类对象的run方法，new Thread(){}表示一个Thread的匿名子类的实例对象，子类加上run方法后的代码如下：
new Thread(){
public void run(){
}
}.start();
第二种：
new Thread(new Runnable(){}).start();这表示调用Thread对象接受的Runnable对象的run方法，new Runnable(){}表示一个Runnable的匿名子类的实例对象,runnable的子类加上run方法后的代码如下：
new Thread(
new Runnable(){
public void run(){
}
}
).start();
从java5开始，还有如下一些线程池创建多线程的方式：
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3)
for(int i=0;i<10;i++)
{
pool.execute(new Runable(){public void run(){}});
}
Executors.newCachedThreadPool().execute(new Runable(){public void run(){}});
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runable(){public void run(){}});
有两种实现方法，分别使用new Thread()和new Thread(runnable)形式，第一种直接调用thread的run方法，所以，我们往往使用Thread子类，即new SubThread()。第二种调用runnable的run方法。
有两种实现方法，分别是继承Thread类与实现Runnable接口
用synchronized关键字修饰同步方法
反对使用stop()，是因为它不安全。它会解除由线程获取的所有锁定，而且如果对象处于一种不连贯状态，那么其他线程能在那种状态下检查和修改它们。结果很难检查出真正的问题所在。suspend()方法容易发生死锁。调用suspend()的时候，目标线程会停下来，但却仍然持有在这之前获得的锁定。此时，其他任何线程都不能访问锁定的资源，除非被"挂起"的线程恢复运行。对任何线程来说，如果它们想恢复目标线程，同时又试图使用任何一个锁定的资源，就会造成死锁。所以不应该使用suspend()，而应在自己的Thread类中置入一个标志，指出线程应该活动还是挂起。若标志指出线程应该挂起，便用wait()命其进入等待状态。若标志指出线程应当恢复，则用一个notify()重新启动线程。
2、sleep() 和 wait() 有什么区别?
（网上的答案：sleep是线程类（Thread）的方法，导致此线程暂停执行指定时间，给执行机会给其他线程，但是监控状态依然保持，到时后会自动恢复。调用sleep不会释放对象锁。 wait是Object类的方法，对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象发出notify方法（或notifyAll）后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。）
sleep就是正在执行的线程主动让出cpu，cpu去执行其他线程，在sleep指定的时间过后，cpu才会回到这个线程上继续往下执行，如果当前线程进入了同步锁，sleep方法并不会释放锁，即使当前线程使用sleep方法让出了cpu，但其他被同步锁挡住了的线程也无法得到执行。wait是指在一个已经进入了同步锁的线程内，让自己暂时让出同步锁，以便其他正在等待此锁的线程可以得到同步锁并运行，只有其他线程调用了notify方法（notify并不释放锁，只是告诉调用过wait方法的线程可以去参与获得锁的竞争了，但不是马上得到锁，因为锁还在别人手里，别人还没释放。如果notify方法后面的代码还有很多，需要这些代码执行完后才会释放锁，可以在notfiy方法后增加一个等待和一些代码，看看效果），调用wait方法的线程就会解除wait状态和程序可以再次得到锁后继续向下运行。对于wait的讲解一定要配合例子代码来说明，才显得自己真明白。
public class MultiThread {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Thread1()).start();
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(new Thread2()).start();
}
private static class Thread1 implements Runnable {
@Override
public void run() {
//由于这里的Thread1和下面的Thread2内部run方法要用同一对象作为监视器，我们这里不能用this，因为在Thread2里面的this和这个Thread1的this不是同一个对象。我们用MultiThread.class这个字节码对象，当前虚拟机里引用这个变量时，指向的都是同一个对象。
synchronized (MultiThread.class) {
System.out.println("enter thread1...");
System.out.println("thread1 is waiting");
try {
//释放锁有两种方式，第一种方式是程序自然离开监视器的范围，也就是离开了synchronized关键字管辖的代码范围，另一种方式就是在synchronized关键字管辖的代码内部调用监视器对象的wait方法。这里，使用wait方法释放锁。
MultiThread.class.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("thread1 is going on...");
System.out.println("thread1 is being over!");
}
}
}
private static class Thread2 implements Runnable {
@Override
public void run() {
synchronized (MultiThread.class) {
System.out.println("enter thread2...");
System.out.println("thread2 notify other thread can release wait status..");
//由于notify方法并不释放锁， 即使thread2调用下面的sleep方法休息了10毫秒，但thread1仍然不会执行，因为thread2没有释放锁，所以Thread1无法得不到锁。
MultiThread.class.notify();
System.out.println("thread2 is sleeping ten millisecond...");
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("thread2 is going on...");
System.out.println("thread2 is being over!");
}
}
}
}
3、同步和异步有何异同，在什么情况下分别使用他们？举例说明。
如果数据将在线程间共享。例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到，或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了，那么这些数据就是共享数据，必须进行同步存取。
当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法，并且不希望让程序等待方法的返回时，就应该使用异步编程，在很多情况下采用异步途径往往更有效率。
4、多线程有几种实现方法?同步有几种实现方法?
多线程有两种实现方法，分别是继承Thread类与实现Runnable接口
同步的实现方面有两种，分别是synchronized,wait与notify
wait():使一个线程处于等待状态，并且释放所持有的对象的lock。
sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态，是一个静态方法，调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
notify():唤醒一个处于等待状态的线程，注意的是在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且不是按优先级。
Allnotity():唤醒所有处入等待状态的线程，注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁，而是让它们竞争。
5、启动一个线程是用run()还是start()? .
启动一个线程是调用start()方法，使线程就绪状态，以后可以被调度为运行状态，一个线程必须关联一些具体的执行代码，run()方法是该线程所关联的执行代码。
6、当一个线程进入一个对象的一个synchronized方法后，其它线程是否可进入此对象的其它方法?
分几种情况：
1.其他方法前是否加了synchronized关键字，如果没加，则能。
2.如果这个方法内部调用了wait，则可以进入其他synchronized方法。
3.如果其他个方法都加了synchronized关键字，并且内部没有调用wait，则不能。
4.如果其他方法是static，它用的同步锁是当前类的字节码，与非静态的方法不能同步，因为非静态的方法用的是this。
7、线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系
一个程序中可以有多条执行线索同时执行，一个线程就是程序中的一条执行线索，每个线程上都关联有要执行的代码，即可以有多段程序代码同时运行，每个程序至少都有一个线程，即main方法执行的那个线程。如果只是一个cpu，它怎么能够同时执行多段程序呢？这是从宏观上来看的，cpu一会执行a线索，一会执行b线索，切换时间很快，给人的感觉是a,b在同时执行，好比大家在同一个办公室上网，只有一条链接到外部网线，其实，这条网线一会为a传数据，一会为b传数据，由于切换时间很短暂，所以，大家感觉都在同时上网。
状态：就绪，运行，synchronize阻塞，wait和sleep挂起，结束。wait必须在synchronized内部调用。
调用线程的start方法后线程进入就绪状态，线程调度系统将就绪状态的线程转为运行状态，遇到synchronized语句时，由运行状态转为阻塞，当synchronized获得锁后，由阻塞转为运行，在这种情况可以调用wait方法转为挂起状态，当线程关联的代码执行完后，线程变为结束状态。
8、简述synchronized和java.util.concurrent.locks.Lock的异同 ？
主要相同点：Lock能完成synchronized所实现的所有功能
主要不同点：Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能。synchronized会自动释放锁，而Lock一定要求程序员手工释放，并且必须在finally从句中释放。Lock还有更强大的功能，例如，它的tryLock方法可以非阻塞方式去拿锁。
举例说明（对下面的题用lock进行了改写）：
public class ThreadTest {
private int j;
private Lock lock = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) {
ThreadTest tt = new ThreadTest();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
new Thread(tt.new Adder()).start();
new Thread(tt.new Subtractor()).start();
}
}
private class Subtractor implements Runnable {
@Override
public void run() {
while (true) {
/*synchronized (ThreadTest.this) {
System.out.println("j--=" + j--);
//这里抛异常了，锁能释放吗？
}*/
lock.lock();
try {
System.out.println("j--=" + j--);
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
}
private class Adder implements Runnable {
@Override
public void run() {
while (true) {
/*synchronized (ThreadTest.this) {
System.out.println("j++=" + j++);
}*/
lock.lock();
try {
System.out.println("j++=" + j++);
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
}
}
9、设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1。写出程序。
以下程序使用内部类实现线程，对j增减的时候没有考虑顺序问题。
public class ThreadTest1 {
private int j;
public static void main(String args[]) {
ThreadTest1 tt = new ThreadTest1();
Inc inc = tt.new Inc();
Dec dec = tt.new Dec();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
Thread t = new Thread(inc);
t.start();
t = new Thread(dec);
t.start();
}
}
private synchronized void inc() {
j++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-inc:" + j);
}
private synchronized void dec() {
j--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-dec:" + j);
}
class Inc implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
inc();
}
}
}
class Dec implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
dec();
}
}
}
}
----------随手再写的一个-------------
class A {
JManger j = new JManager();
main() {
new A().call();
}
void call
{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
new Thread(
new Runnable() {
public void run() {
while (true) {
j.accumulate()
}
}
}
).start();
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
while (true) {
j.sub()
}
}
}).start();
}
}
}
class JManager {
private j =0;
public synchronized void subtract() {
j--
}
public synchronized void accumulate() {
j++;
}
}
10、子线程循环10次，接着主线程循环100次，接着又回到子线程循环10次，接着再回到主线程又循环100次，如此循环50次，请写出程序。
最终的程序代码如下：
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
new ThreadTest().init();
}
public void init(){
final Business business = new Business();
new Thread(
new Runnable(){
public void run() {
for(int i=0;i<50;i++)
{
business.SubThread(i);
}
}
}
).start();
for(int i=0;i<50;i++)
{
business.MainThread(i);
}
}
private class Business{
boolean bShouldSub = true;//这里相当于定义了控制该谁执行的一个信号灯
public synchronized void MainThread(int i){
if(bShouldSub)
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
for(int j=0;j<5;j++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i +",j=" + j);
}
bShouldSub = true;
this.notify();
}
public synchronized void SubThread(int i){
if(!bShouldSub)
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
for(int j=0;j<10;j++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i +",j=" + j);
}
bShouldSub = false;
this.notify();
}
}
}
备注：不可能一上来就写出上面的完整代码，最初写出来的代码如下，问题在于两个线程的代码要参照同一个变量，即这两个线程的代码要共享数据，所以，把这两个线程的执行代码搬到同一个类中去：
public class ThreadTest {
private static boolean bShouldMain = false;
public static void main(String[] args) {
/*new Thread(){
public void run()
{
for(int i=0;i<50;i++)
{
for(int j=0;j<10;j++)
{
System.out.println("i=" + i + ",j=" + j);
}
}
}
}.start();*/
//final String str = new String("");
new Thread(
new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
synchronized (ThreadTest.class) {
if (bShouldMain) {
try {
ThreadTest.class.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
for (int j = 0; j < 10; j++) {
System.out.println(
Thread.currentThread().getName() + "i=" + i + ",j=" + j);
}
bShouldMain = true;
ThreadTest.class.notify();
}
}
}
}
).start();
for (int i = 0; i < 50; i++) {
synchronized (ThreadTest.class) {
if (!bShouldMain) {
try {
ThreadTest.class.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
for (int j = 0; j < 5; j++) {
System.out.println(
Thread.currentThread().getName() +
"i=" + i + ",j=" + j);
}
bShouldMain = false;
ThreadTest.class.notify();
}
}
}
}
下面使用jdk5中的并发库来实现的：
public class ThreadTest {
private static Lock lock = new ReentrantLock();
private static Condition subThreadCondition = lock.newCondition();
private static boolean bBhouldSubThread = false;
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
threadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 50; i++) {
lock.lock();
try {
if (!bBhouldSubThread)
subThreadCondition.await();
for (int j = 0; j < 10; j++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j);
}
bBhouldSubThread = false;
subThreadCondition.signal();
} catch (Exception e) {
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
});
threadPool.shutdown();
for (int i = 0; i < 50; i++) {
lock.lock();
try {
if (bBhouldSubThread)
subThreadCondition.await();
for (int j = 0; j < 10; j++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j);
}
bBhouldSubThread = true;
subThreadCondition.signal();
} catch (Exception e) {
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
}