"并发编程最新2023年面试题大汇总,附答案"
### 并发编程面试知识点详解
#### 1、阻塞队列与非阻塞队列的区别
阻塞队列(Blocking Queue)和非阻塞队列(Non-blocking Queue)主要区别在于对操作的处理方式:
- **阻塞队列**:
- 当队列为空时,尝试从队列中获取元素的线程会被阻塞,直到有其他线程放入元素。
- 队列满时,尝试添加元素的线程同样会被阻塞,直至队列有空闲空间。
- 常见的阻塞队列实现有Java的`ArrayBlockingQueue`,`LinkedBlockingQueue`等。
- **非阻塞队列**:
- 不会强制阻塞线程,而是通过返回值或异常告知线程操作是否成功。
- 如果队列为空,尝试获取元素的线程不会阻塞,而是立即返回失败结果或抛出异常。
- 对于添加元素,非阻塞队列会尝试插入,如果队列满,则可能立即返回失败,如Java的`ConcurrentLinkedQueue`。
#### 2、类加载的五个过程
类加载包括以下几个阶段:
- **加载**:读取字节流,创建类的Class对象。
- **验证**:确保类信息符合JVM规范,消除安全风险。
- **准备**:为类的静态变量分配内存,并初始化为默认值。
- **解析**:将符号引用转换为直接引用。
- **初始化**:执行类的初始化方法 `<clinit>`,初始化静态变量和执行静态初始化块。
#### 3、线程间同步与通信
线程A修改变量后,线程B感知到变化的方式:
- **volatile**:使用volatile关键字修饰变量,确保多线程环境下的可见性和有序性。
- **synchronized**:通过synchronized修饰方法或代码块,实现互斥访问,保证数据一致性。
- **wait/notify**:基于Object类的wait()和notify()方法进行线程间的通信,等待和唤醒机制。
- **while轮询**:线程B不断检查共享变量的值,直到满足特定条件。
#### 4、停止线程的策略
- **退出标志**:设置共享变量作为退出标志,线程在运行时检查并退出。
- **stop方法**:已废弃,不安全,可能导致资源未释放。
- **interrupt方法**:通过调用`interrupt()`标记线程中断状态,线程内部需检查并响应中断请求。
#### 5、线程死锁的理解
线程死锁是多个线程互相等待对方释放资源,导致都无法继续执行的状态。其特征包括:
- **资源不可抢占**:一旦获得资源,除非主动释放,否则其他线程无法强制夺取。
- **循环等待**:存在一个线程集合,每个线程都等待集合中的另一个线程释放资源,形成环形等待链。
#### 6、常见的并发工具类
- **CountDownLatch**:计数器,用于等待一组线程完成操作,计数值减至零后,所有等待的线程可以继续执行。
- **CyclicBarrier**:回环栅栏,允许多个线程同步到达一个屏障点后继续执行。
- **Semaphore**:信号量,限制同时访问特定资源的线程数量。
- **ThreadPoolExecutor**:线程池,高效管理线程资源,避免频繁创建和销毁线程。
- **FutureTask**:代表异步计算的结果,可以检查计算是否完成,获取或取消结果。
- **ReentrantLock**:可重入锁,提供与synchronized相似的互斥访问,但更灵活,支持公平锁、非公平锁和定时锁等功能。
了解并熟练掌握这些并发编程的知识点,对于解决多线程问题和优化系统性能至关重要。在面试中,能够详细解释并举例说明这些概念,将大大提高你的专业素养和面试成功率。