20 大 Java 多线程面试问题&回答

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Java 在 TIOBE 流行编程开发人员中被评为第一名，有超过 1000 万开发人员和超过 150 亿支持 Java 的设备在使用它。它被用于创建应用程序，将大数据等趋势技术应用到手机和 DTH 盒子等家用设备上，在当今的信息时代，它无处不在。

Top-20-Java-Multithreading-Interview-Questions-Answers

从采访的角度来看，核心 Java(J2SE)中的多线程是一个非常重要的话题。它可以带领你成为【java 开发人员】【Java 测试工程师】【Java 架构师】【首席分析师】【Java 顾问】 最重要的是成为一名真正优秀的 Java 程序员，让你有信心潜心于代表 Java 进取版的 J2EE 编程，或者用外行语言让你适合直接在企业领域工作流。在印度，基于智力水平，Java 开发人员的额外津贴从 30 万到 2500 万不等。

因此，让我们从最常见的 Java 多线程面试问题及其详细答案开始。

Q-1 什么是多任务处理？

多任务操作系统是一种操作系统，它让您感觉到同时运行着两个或更多的任务/作业/进程。它通过在这些任务/作业/进程之间划分系统资源，并在任务/作业/进程反复执行时在它们之间切换来实现这一点。通常，中央处理器一次只处理一个任务，但切换速度如此之快，以至于看起来中央处理器一次执行多个进程。它们可以支持抢占式多任务处理，即操作系统为应用程序提供时间(几乎所有现代操作系统)，也可以支持协作式多任务处理，即操作系统等待程序返回控制权(Windows 3.x、Mac OS 9 和更早版本)，从而导致挂起和崩溃。也称为分时，多任务是多道程序设计的逻辑扩展。

多任务编程有两种类型，如下所示:

  1. 基于流程的多任务处理
  2. 基于线程的多任务处理

注意:一次执行多个任务在 java 中被称为多线程，它有两种类型，即基于 Process 的多线程和基于 Thread 的多线程。

Q-2 如何识别流程？

任何处于工作状态的程序都被称为进程。这些进程确实有作为单个可调度单元的线程。

Q-3 怎么看线程？

为了查看线程状态，让我们将 windows 作为一个操作系统，它说明了我们将拥有 ProcessExplorer，您可以看到下面显示的 windows 操作系统的图形用户界面。

This PC > OS > Users > GeeksforGeeks > Downloads > ProcessExplorer

视窗操作系统中的进程浏览器如下图所示

注:上述介质中列出的所有进程都是如上所示的进程，其中许多进程同时相互并行运行，这说明了 Jwindows 操作系统中的多处理。

正如我们已经看到的，线程确实驻留在一个进程中，因此我们必须深入到一个特定的进程中去查看它们，以便向用户展示多线程是如何在后端的计算机中进行的。例如:让我们从上面由各种进程组成的媒体中选择一个随机进程，称之为“chrome”。现在我们需要右键单击流程，然后单击属性菜单。

从上面的媒体中，可以清楚地看到 chrome 是一个进程，在继续执行步骤以弄清楚运行在 chrome 进程内部的线程之后，我们转到进程属性“chrome”下面，将生成图形输出来表示运行在 chrome 进程中的线程。

注意:如果我们从上往下看滚动方式，那么它会看到一些颜色与其中的一些线程相对应。这里，绿色线程被关联为新创建的线程，而红色关联线程代表关闭的线程。

注意:所以对于 chrome 来说，通过减少响应时间来提高性能，这被称为基于线程的多任务处理。

Q-4 什么是多线程，它与多任务有何不同？

多线程是多任务处理的一种特殊形式。基于进程的多任务是指同时执行几个任务，其中每个任务都是一个独立的进程，是基于进程的多任务。

示例:同时运行 Java IDE 和运行 TextEdit。基于流程的多任务处理由下图表示，如下所示:

基于线程的多任务是指同时执行几个任务，其中每个任务都是同一个程序的独立部分，称为线程。例如， JUnits 使用线程并行运行测试用例。此后，基于进程的多任务处理是一个更大的场景处理过程，其中线程处理细节。它已经用视觉辅助进行了更深入的讨论。

详见Java 中基于进程和基于线程的多任务

Q-5 哪种多任务处理更好，为什么？

基于线程的多任务处理更好，因为与进程多任务处理相比，线程的多任务处理需要更少的开销，因为进程是重量级的，进而需要它们自己在内存中的独立地址空间，而线程是非常轻的进程，并且共享与重量级进程协作共享的相同地址空间。

切换是第二个原因，因为进程间通信既昂贵又有限。从一个进程到另一个进程的上下文切换成本很高，而线程间通信成本很低，从一个线程到另一个线程的上下文切换成本更低。

注意:然而 java 程序利用了基于进程的多任务环境，但是在多线程完成的同时，这个特性并不直接受 Java 的直接控制。

Q-6 什么是线程？

线程是进程中的轻量级进程。在 java 中，有两种创建线程的方式，即通过 Thread 类和通过 Runnable 接口。

欲知详情，请参考 Java 中的线程类，Java 中的 Runnable 接口

Q-7 一个线程有哪些不同的状态，或者说什么是线程生命周期？

Java 中的线程在任何时间点都处于以下任何一种状态。线程在任何时刻都只处于所示状态之一:

  1. 新的
  2. 可追捕的
  3. 堵塞的
  4. 等待
  5. 定时等待
  6. 终止的

要了解更多信息，请参考 Java 中的线程的生命周期和状态

Q-8 主线任务是什么？

所有的 Java 程序都至少有一个线程，称为主线程，当主线程调用 main()方法时，JVM 会在程序启动时创建该线程，如伪代码图中的输出所示。

插图:

System.out.println(“Mayank Solanki”);
Output: Mayank Solanki

System.out.println(Thread.getname().currentthread()); 
Output: main

Q-9 Java 中有哪些不同类型的线程？

java 中有以下两种类型的线程:

  • 用户线程
  • 守护线程

用户线程由 java 开发人员创建，例如 Main 线程。默认情况下，在 main()方法中创建的所有线程都是非守护线程，因为“main”线程是非守护线程。守护线程是一个低优先级线程，在后台运行，执行垃圾收集等任务。当所有用户线程完成执行时，它们不会阻止守护程序线程退出。当所有非守护线程完成它们的执行时，JVM 终止自己。JVM 不关心一个线程是否在运行，如果 JVM 发现一个正在运行的守护线程，它会终止这个线程，然后自己关闭。

Q-10 如何创建用户线程？

如前所述，当 JVM 启动时，它会创建一个主线程，在该主线程上运行程序，除非用户没有创建额外的线程。“Main”线程首先寻找“公共静态 void main(String [] args) ”方法来调用它，因为它充当程序的入口点。在 main 中创建的所有其他线程都充当“Main”线程的子线程。

用户线程可以通过以下两种方式实现:

  1. 通过扩展使用线程类。
  2. 通过实现使用可运行接口。

Q-11 如何设置线程的名称？

我们可以通过使用一个已经在上面被称为 的方法来命名一个线程，用 setName()替换默认的命名方式，比如“线程-0”，“线程-1”，等等。

thread_class_object.setName("Name_thread_here");

*Q-12 什么是线程优先级？*

*线程中的优先级*是一个概念，其中每个线程都有一个优先级，用外行人的语言来说，这里可以说每个对象都有优先级，用 1 到 10 的数字来表示。

  • 默认优先级按预期设置为 5。
  • 最低优先级设置为 0。
  • 最大优先级设置为 10。

这里定义了 3 个常数，即:

  1. 公共静态 int NORM_PRIORITY
  2. 公共静态 int MIN_PRIORITY
  3. 公共静态 int MAX_PRIORITY

要了解更多信息，请参考 Java 多线程中的线程优先级

*Q-13 死锁在多线程中是如何发挥重要作用的？*

如果我们确实在操作系统中引入了线程，那么我们可以发现操作系统中的进程调度算法在很大程度上是在与甘特图中引入线程的相同概念上深入工作的。下面列出了几个最受欢迎的例子，这些例子总结了所有的例子，并在软件开发中得到实际应用。

  • 先进先出
  • 后进先出
  • 循环调度

现在想象一下操作系统 和线程中的死锁的概念，如果你对它们有一个总体的了解，那么现在如何在内部计算切换。****

*Q-14 为什么输出不排序？*

线程调度涉及两个边界调度，

  • 应用程序开发人员通过轻量级进程(LWP)将用户级线程(ULT)调度到内核级线程(KLT)。
  • 系统调度程序对内核级线程的调度，以执行不同的独特操作系统功能。

如果多个线程正在等待执行，那么线程执行由“线程调度器”决定，线程调度器是 JVM 的一部分，因此依赖于供应商，导致输出顺序的意外执行。

*注:*

  • 在多线程中，在我们可以预测可能的输出但不能精确预测一个输出的情况下，对顺序的保证非常少。
  • 此外，请注意，当与多线程结合使用时，只需使用关键字“synchronized”，同步确实会影响我们想要的输出。

如下图所示:

*Q-15 什么是 Java 中的守护线程，并说明它们的属性？*

守护线程是一个低优先级线程，在后台运行，执行垃圾收集等任务。它确实具有如下所列的某些特性:

  • 当所有用户线程完成执行时，它们不能阻止 JVM 退出。
  • 当所有用户线程完成它们的执行时，JVM 终止自己
  • 如果 JVM 发现一个正在运行的守护进程线程，它会终止该线程，然后自己关闭。JVM 不关心守护线程是否在运行。
  • 这是一个极低优先级的线程

*注意:*用户线程和守护线程的主要区别在于，JVM 在等待用户线程的同时，不等待守护线程退出。

要了解更多信息，请参考 Java 中的守护线程

*Q-16 如何让用户线程变成守护线程？*

它是借助于名为【setDaemon()】和 的【线程类】中列出的两种方法进行的。首先，setDaemon()方法将用户线程转换为守护线程，反之亦然。此方法只能在启动线程前使用 start()方法调用 否则在启动线程后调用 wit 将抛出illegalthreadstatexception之后，使用 isDaemon()方法，如果线程是守护进程，则返回布尔值 true 如果是非守护进程线程，则返回 false。

*Q-17start()方法的任务是什么？***

start()方法的主要任务是向线程调度器注册线程，这样就可以知道应该执行什么子线程，何时执行，以及如何调度它，这是由线程调度器处理的。次要任务是调用相应的 run()方法获取线程。

*Q-18 start()和 run()方法有什么区别？*

首先、两种方法一般都是在螺纹上操作。所以如果我们使用 threadT1.start()，那么这个方法将寻找 run()方法 来创建一个新的线程。而在这种情况下，方法将由“主”线程执行，而不创建任何新的线程。

*注意:*如果我们用 run()方法替换 start()方法，那么整个程序由‘main’线程执行。

*Q-19 我们可以重载 run()方法吗？如果我们不重写 run()方法呢？*

是的，可以通过向 run()传递参数并检查 run()方法的注释@override 来重载 run()。

它应该像线程一样好，在线程中我们没有任何参数，所以重载的做法是对重载的 run()方法的调用进行注释。现在，我们需要确认输出是否相同，如果没有过载的话。

如果我们重载了 run()方法，那么我们将观察到输出总是主要的方法，这可以从上图的堆栈调用中感知到。这是因为如果我们调试下面链接中提供的代码，一旦再次调用 start()方法，就会调用 run()，因为我们没有重写 run()方法。

有关更多信息，请参考如何重载 run()方法的实现部分

*结论:*我们可以重载 run()方法，但是 start()方法将只调用无参数 run()。因此，这对我们没有任何帮助，被认为是不良做法。

编译器将简单地执行 Thread 类的 run()方法，检查 Thread 类的 run()方法必须有空的实现。因此，它导致没有对应于线程的输出。正如我们在上面已经讨论过的，如果我们尝试这样做，那么线程类 run()方法将被调用，我们将永远得不到我们想要的输出。

*注意:* Geek 最初我们请求为我们创建一个线程，后来同样的线程没有为我们做任何我们已经创建的事情。因此，通过向代码片段写入不需要的操作，它对我们来说变得完全没有意义。因此，不重写 run()方法是没有用的。

*Q-20 我们可以覆盖 start()方法吗？*

即使我们覆盖了自定义类中的 start()方法，线程类也不会为我们进行初始化。run()方法也不会被调用，甚至不会创建新的线程。

*注意:*我们不能再次重启同一个线程，因为我们将从 java.lang 包中获得illegalthreadstatexception。此外，我们不能通过使用“super.start()”方法间接做到这一点。

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