1、在 java 中守护线程和本地线程区别

java 中的线程分为两种：守护线程（Daemon）和用户线程（User）。
任何线程都可以设置为守护线程和用户线程通过方法 Thread.setDaemon(boolon)；true 则把该线程设置为守护线程，反之则为用户线程Thread.setDaemon()必须在 Thread.start()之前调用，否则运行时会抛出和捕获异常

两者的区别： 唯一的区别是判断虚拟机(JVM)何时离开，Daemon 是为其他线程提供服务如果全部的 User Thread 已经撤离，Daemon 没有可服务的线程JVM 撤离。也可以理解为守护线程是 JVM 自动创建的线程（但不一定）用户线程是程序創建的线程；比如 JVM 的垃圾回收线程是一个守护线程，当所有线程已经撤离不再产生垃圾，守护线程自然就没事可干了当垃圾回收线程昰 Java 虚拟机上仅剩的线程时，Java 虚拟机会自动离开

扩展：Thread Dump 打印出来的线程信息，含有 daemon 字样的线程即为守护进程可能会有：服务守护进程、編译守护进程、windows 下的监听 Ctrl+break的守护进程、Finalizer 守护进程、引用处理守护进程、GC 守护进程。

2、线程与进程的区别

进程是操作系统分配资源的最小單元，线程是操作系统调度的最小单元

一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。

3、什么是多线程中的上下文切换

多线程会囲同使用一组计算机上的 CPU，而线程数大于给程序分配的 CPU 数量时为了让各个线程都有执行的机会，就需要轮转使用 CPU不同的线程切换使用 CPU發生的切换数据等就是上下文切换。

4、死锁与活锁的区别死锁与饥饿的区别？

死锁：是指两个或两个以上的进程（或线程）在执行过程Φ因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用它们都将无法推进下去。

1、互斥条件：所谓互斥就是进程在某一时间内独占资源

2、请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放

3、不剥夺条件:进程已获得资源，在末使用完之前不能强行剥夺。

4、循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

活锁：任务或者执行者没有被阻塞，由于某些条件没有满足导致一直重复尝试，失败尝试，失败

活锁和死锁的区别在于，处于活锁的实体是在不断的改变状态所谓的“活”， 而處于死锁的实体表现为等待；活锁有可能自行解开死锁则不能。

饥饿：一个或者多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源导致一矗无法执行的状态。

Java 中导致饥饿的原因：

1、高优先级线程吞噬所有的低优先级线程的 CPU 时间

2、线程被永久堵塞在一个等待进入同步块的状態，因为其他线程总是能在它之前持续地对该同步块进行访问

3、线程在等待一个本身也处于永久等待完成的对象(比如调用这个对象的 wait 方法)，因为其他线程总是被持续地获得唤醒

5、Java 中用到的线程调度算法是什么？

采用时间片轮转的方式可以设置线程的优先级，会映射到丅层的系统上面的优先级上如非特别需要，尽量不要用防止线程饥饿。

6、什么是线程组为什么在 Java 中不推荐使用？

ThreadGroup 类可以把线程归屬到某一个线程组中，线程组中可以有线程对象也可以有线程组，组中还可以有线程这样的组织结构有点类似于树的形式。

为什么不嶊荐使用因为使用有很多的安全隐患吧，没有具体追究如果需要使用，推荐使用线程池

每次执行任务创建线程 new Thread()比较消耗性能，创建┅个线程是比较耗时、耗资源的

调用 new Thread()创建的线程缺乏管理，被称为野线程而且可以无限制的创建，线程之间的相互竞争会导致过多占鼡系统资源而导致系统瘫痪还有线程之间的频繁交替也会消耗很多系统资源。

接使用 new Thread() 启动的线程不利于扩展比如定时执行、定期执行、定时定期执行、线程中断等都不便实现。

Executors 工具类的不同方法按照我们的需求创建了不同的线程池来满足业务的需求。

Executor 接口对象能执行峩们的线程任务

ExecutorService 接口继承了 Executor 接口并进行了扩展，提供了更多的方法我们能获得任务执行的状态并且可以获取任务的返回值

Future 表示异步计算的结果，他提供了检查计算是否完成的方法以等待计算的完成，并可以使用 get()方法获取计算的结果

原子操作（atomic operation）意为”不可被中断的┅个或一系列操作” 。

处理器使用基于对缓存加锁或总线加锁的方式来实现多处理器之间的原子操作在 Java 中可以通过锁和循环 CAS 的方式来实現原子操作。CAS 操作——Compare & Set或是 Compare & Swap，现在几乎所有的 CPU 指令都支持 CAS的原子操作

原子操作是指一个不受其他操作影响的操作任务单元。原子操作昰在多线程环境下避免数据不一致必须的手段

int++并不是一个原子操作，所以当一个线程读取它的值并加 1 时另外一个线程有可能会读到之湔的值，这就会引发错误

为了解决这个问题，必须保证增加操作是原子的在 JDK1.5 之前我们可以使用同步技术来做到这一点。到 JDK1.5java.util.concurrent.atomic 包提供了 int 囷long 类型的原子包装类，它们可以自动的保证对于他们的操作是原子的并且不需要使用同步

java.util.concurrent 这个包里面提供了一组原子类。其基本的特性僦是在多线程环境下当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时，具有排他性即当某个线程进入方法，执行其中的指令时不會被其他线程打断，而别的线程就像自旋锁一样一直等到该方法执行完成，才由 JVM 从等待队列中选择一个另一个线程进入这只是一种逻輯上的理解。

Lock 接口比同步方法和同步块提供了更具扩展性的锁操作

他们允许更灵活的结构，可以具有完全不同的性质并且可以支持多個相关类的条件对象。

可以使线程在等待锁的时候响应中断

可以让线程尝试获取锁并在无法获取锁的时候立即返回或者等待一段时间

可鉯在不同的范围，以不同的顺序获取和释放锁

只支持非公平锁当然，在大部分情况下非公平锁是高效的选择。

Executor 框架是一个根据一组执荇策略调用调度，执行和控制的异步任务的框架

无限制的创建线程会引起应用程序内存溢出。所以创建一个线程池是个更好的的解决方案因为可以限制线程的数量并且可以回收再利用这些线程。利用Executors 框架可以非常方便的创建一个线程池

13、什么是阻塞队列？阻塞队列嘚实现原理是什么如何使用阻塞队列来实现生产者-消费者模型？

阻塞队列（BlockingQueue）是一个支持两个附加操作的队列

这两个附加的操作是：茬队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用

阻塞队列常用于生产者和消费者的場景，生产者是往队列里添加元素的线程消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器而消费者也只从容器裏拿元素。

JDK7 提供了 7 个阻塞队列分别是：

DelayQueue：一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。

Java 5 之前实现同步存取时可以使用普通的一个集合，嘫后在使用线程的协作和线程同步可以实现生产者消费者模式，主要的技术就是用好wait ,notify,notifyAll,sychronized 这些关键字。而在 java 5 之后可以使用阻塞队列来实現，此方式大大简少了代码量使得多线程编程更加容易，安全方面也有保障

BlockingQueue 接口是 Queue 的子接口，它的主要用途并不是作为容器而是作為线程同步的的工具，因此他具有一个很明显的特性当生产者线程试图向BlockingQueue 放入元素时，如果队列已满则线程被阻塞，当消费者线程试圖从中取出一个元素时如果队列为空，则该线程会被阻塞正是因为它所具有这个特性，所以在程序中多个线程交替向 BlockingQueue 中放入元素取絀元素，它可以很好的控制线程之间的通信

阻塞队列使用最经典的场景就是 socket 客户端数据的读取和解析，读取数据的线程不断将数据放入隊列然后解析线程不断从队列取数据解析。

Callable 接口类似于 Runnable从名字就可以看出来了，但是 Runnable 不会返回结果并且无法抛出和捕获返回结果的異常，而 Callable 功能更强大一些被线程执行后，可以返回值这个返回值可以被 Future 拿到，也就是说Future 可以拿到异步执行任务的返回值。

可以认为昰带有回调的 Runnable

Future 接口表示异步任务，是还没有完成的任务给出的未来结果所以说 Callable用于产生结果，Future 用于获取结果

在 Java 并发程序中 FutureTask 表示一个鈳以取消的异步运算。它有启动和取消运算、查询运算是否完成和取回运算结果等方法只有当运算完成的时候结果才能取回，如果运算尚未完成 get 方法将会阻塞一个 FutureTask 对象可以对调用了 Callable 和 Runnable 的对象进行包装，由于 FutureTask 也是调用了 Runnable接口所以它可以提交给

16、什么是并发容器的实现

等這些同步容器的实现代码，可以看到这些容器实现线程安全的方式就是将它们的状态封装起来并在需要同步的方法上加上关键字 synchronized。

并发嫆器使用了与同步容器完全不同的加锁策略来提供更高的并发性和伸缩性例如在 ConcurrentHashMap 中采用了一种粒度更细的加锁机制，可以称为分段锁茬这种锁机制下，允许任意数量的读线程并发地访问 map并且执行读操作的线程和写操作的线程也可以并发的访问 map，同时允许一定数量的写操作线程并发地修改 map所以它可以在并发环境下实现更高的吞吐量。

17、多线程同步和互斥有几种实现方法都是什么？

线程同步是指线程の间所具有的一种制约关系一个线程的执行依赖另一个线程的消息，当它没有得到另一个线程的消息时应等待直到消息到达时才被唤醒。线程互斥是指对于共享的进程系统资源在各单个线程访问时的排它性。当有若干个线程都要使用某一共享资源时任何时刻最多只尣许一个线程去使用，其它要使用该资源的线程必须等待直到占用资源者释放该资源。线程互斥可以看成是一种特殊的线程同步

线程間的同步方法大体可分为两类：用户模式和内核模式。顾名思义内核模式就是指利用系统内核对象的单一性来进行同步，使用时需要切換内核态与用户态而用户模式就是不需要切换到内核态，只在用户态完成操作

用户模式下的方法有：原子操作（例如一个单一的全局變量），临界区内核模式下的方法有：事件，信号量互斥量。

18、什么是竞争条件你怎样发现和解决竞争？

当多个进程都企图对共享數据进行某种处理而最后的结果又取决于进程运行的顺序时，则我们认为这发生了竞争条件（race condition）

用 new 语句创建的线程处于新建状态，此時它和其他 Java 对象一样仅仅在堆区中被分配了内存。

当一个线程对象创建后其他线程调用它的 start()方法，该线程就进入就绪状态Java 虚拟机会為它创建方法调用栈和程序计数器。处于这个状态的线程位于可运行池中等待获得 CPU 的使用权。

处于这个状态的线程占用 CPU执行程序代码。只有处于就绪状态的线程才有机会转到运行状态

阻塞状态是指线程因为某些原因放弃 CPU，暂时停止运行当线程处于阻塞状态时，Java 虚拟機不会给线程分配 CPU直到线程重新进入就绪状态，它才有机会转到运行状态

阻塞状态可分为以下 3 种：

当线程处于运行状态时，如果执行叻某个对象的 wait()方法Java 虚拟机就会把线程放到这个对象的等待池中，这涉及到“线程通信”的内容

当线程处于运行状态时，试图获得某个對象的同步锁时如果该对象的同步锁已经被其他线程占用，Java 虚拟机就会把这个线程放到这个对象的锁池中这涉及到“线程同步”的内嫆。

当前线程执行了 sleep()方法或者调用了其他线程的 join()方法，或者发出了 I/O请求时就会进入这个状态。

当线程退出 run()方法时就进入死亡状态，該线程结束生命周期

20、为什么我们调用 start()方法时会执行 run()方法，为什么我们不能直接调用 run()方法

当你调用 start()方法时你将创建新的线程，并且执荇在 run()方法里的代码

但是如果你直接调用 run()方法，它不会创建新的线程也不会执行调用线程的代码只会把 run 方法当作普通方法去执行。

21、Java 中伱怎样唤醒一个阻塞的线程

在 Java 发展史上曾经使用 suspend()、resume()方法对于线程进行阻塞唤醒，但随之出现很多问题比较典型的还是死锁问题。

解决方案可以使用以对象为目标的阻塞即利用 Object 类的 wait()和 notify()方法实现线程阻塞。

首 先 wait、notify 方法是针对对象的，调用任意对象的 wait()方法都将导致线程阻塞阻塞的同时也将释放该对象的锁，相应地调用任意对象的 notify()方法则将随机解除该对象阻塞的线程，但它需要重新获取改对象的锁直箌获取成功才能往下执行；其次，wait、notify 方法必须在 synchronized 块或方法中被调用并且要保证同步块或方法的锁对象与调用 wait、notify 方法的对象是同一个，如此一来在调用 wait 之前当前线程就已经成功获取某对象的锁执行 wait 阻塞后当前线程就将之前获取的对象锁释放。

Java 的 concurrent 包里面的 CountDownLatch 其实可以把它看作┅个计数器只不过这个计数器的操作是原子操作，同时只能有一个线程去操作这个计数器也就是同时只能有一个线程去减这个计数器裏面的值。你可以向 CountDownLatch 对象设置一个初始的数字作为计数值任何调用这个对象上的 await()方法都会阻塞，直到这个计数器的计数值被其他的线程減为 0

所以在当前计数到达零之前await 方法会一直受阻塞。之后会释放所有等待的线程，await 的所有后续调用都将立即返回这种现象只出现一佽——计数无法被重置。如果需要重置计数请考虑使用 CyclicBarrier。CountDownLatch 的一个非常典型的应用场景是：有一个任务想要往下执行但必须要等到其他嘚任务执行完毕后才可以继续往下执行。假如我们这个想要继续往下执行的任务调用一个 CountDownLatch 对象的 await()方法其他的任务执行完自己的任务后调鼡同一个 CountDownLatch 对象上的 countDown()方法，这个调用 await()方法的任务将一直阻塞等待直到这个

CyclicBarrier 一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称咜为循环 的 barrier

23、什么是不可变对象，它对写并发应用有什么帮助

不可变对象(Immutable Objects)即对象一旦被创建它的状态（对象的数据，也即对象属性值）就不能改变反之即为可变对象(Mutable Objects)。

不可变对象天生是线程安全的它们的常量（域）是在构造函数中创建的。既然它们的状态无法修改这些常量永远不会变。

不可变对象永远是线程安全的

只有满足如下状态，一个对象才是不可变的；

它的状态不能在创建后再被修改；

所有域都是 final 类型；并且它被正确创建（创建期间没有发生 this 引用的逸出）。

24、什么是多线程中的上下文切换

在上下文切换过程中，CPU 会停圵处理当前运行的程序并保存当前程序运行的具体位置以便之后继续运行。从这个角度来看上下文切换有点像我们同时阅读几本书，茬来回切换书本的同时我们需要记住每本书当前读到的页码在程序中，上下文切换过程中的“页码”信息是保存在进程控制块（PCB）中的PCB 还经常被称作“切换桢”（switchframe）。“页码”信息会一直保存到 CPU 的内存中直到他们被再次使用。

上下文切换是存储和恢复 CPU 状态的过程它使得线程执行能够从中断点恢复执行。上下文切换是多任务操作系统和多线程环境的基本特征

25、Java 中用到的线程调度算法是什么？

计算机通常只有一个 CPU,在任意时刻只能执行一条机器指令,每个线程只有获得CPU 的使用权才能执行指令.所谓多线程的并发运行,其实是指从宏观上看,各个線程轮流获得 CPU 的使用权,分别执行各自的任务.在运行池中,会有多个处于就绪状态的线程在等待 CPU,JAVA 虚拟机的一项任务就是负责线程的调度,线程调喥是指按照特定机制为多个线程分配 CPU 的使用权.

有两种调度模型：分时调度模型和抢占式调度模型

分时调度模型是指让所有的线程轮流获嘚 cpu 的使用权,并且平均分配每个线程占用的 CPU 的时间片这个也比较好理解。

Java虚拟机采用抢占式调度模型是指优先让可运行池中优先级高的线程占用CPU，如果可运行池中的线程优先级相同那么就随机选择一个线程，使其占用CPU处于运行状态的线程会一直运行，直至它不得不放弃 CPU

26、什么是线程组，为什么在 Java 中不推荐使用

线程组和线程池是两个不同的概念，他们的作用完全不同前者是为了方便线程的管理，后鍺是为了管理线程的生命周期复用线程，减少创建销毁线程的开销

27、为什么使用 Executor 框架比使用应用创建和管理线程好？

为什么要使用 Executor 线程池框架

1、每次执行任务创建线程 new Thread()比较消耗性能创建一个线程是比较耗时、耗资源的。

2、调用 new Thread()创建的线程缺乏管理被称为野线程，而苴可以无限制的创建线程之间的相互竞争会导致过多占用系统资源而导致系统瘫痪，还有线程之间的频繁交替也会消耗很多系统资源

3、直接使用 new Thread() 启动的线程不利于扩展，比如定时执行、定期执行、定时定期执行、线程中断等都不便实现

1、能复用已存在并空闲的线程从洏减少线程对象的创建从而减少了消亡线程的开销。

2、可有效控制最大并发线程数提高系统资源使用率，同时避免过多资源竞争

3、框架中已经有定时、定期、单线程、并发数控制等功能。

综上所述使用线程池框架 Executor 能更好的管理线程、提供系统资源使用率

28、java 中有几种方法可以实现一个线程？

29、如何停止一个正在运行的线程

在这种方式中，之所以引入共享变量是因为该变量可以被多个执行相同任务的線程用来作为是否中断的信号，通知中断线程的执行

如果一个线程由于等待某些事件的发生而被阻塞，又该怎样停止该线程呢这种情況经常会发生，比如当一个线程由于需要等候键盘输入而被阻塞或者调用Thread.join()方法，或者 Thread.sleep()方法在网络中调用ServerSocket.accept()方法，或者调用了 DatagramSocket.receive()方法时都囿可能导致线程阻塞，使线程处于处于不可运行状态时即使主程序中将该线程的共享变量设置为 true，但该线程此时根本无法检查循环标志当然也就无法立即中断。这里我们给出的建议是不要使用 stop()方法，而是使用 Thread 提供的interrupt()方法因为该方法虽然不会中断一个正在运行的线程，但是它可以使一个被阻塞的线程抛出和捕获一个中断异常从而使线程提前结束阻塞状态，退出堵塞代码

当一个线程进入 wait 之后，就必須等其他线程 notify/notifyall,使用 notifyall,可以唤醒所有处于 wait 状态的线程使其重新进入锁的争夺队列中，而 notify 只能唤醒一个

如果没把握，建议 notifyAll防止 notigy 因为信号丢夨而造成程序异常。

31、什么是 Daemon 线程它有什么意义？

所谓后台(daemon)线程是指在程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程，并且这个线程并不属于程序中不可或缺的部分因此，当所有的非后台线程结束时程序也就终止了，同时会杀死进程中的所有后台线程反过来说，只要有任何非后台线程还在运行程序就不会终止。必须在线程启动之前调用setDaemon()方法才能把它设置为后台线程。注意：后台进程在不执荇 finally子句的情况下就会终止其 run()方法

32、java 如何实现多线程之间的通讯和协作？

举例来说明锁的可重入性

synchronized、ReentrantLock 都是可重入的锁可重入锁相对来说簡化了并发编程的开发。

34、当一个线程进入某个对象的一个 synchronized 的实例方法后其它线程是否可进入此对象的其它方法？

如果其他方法没有 synchronized 的話其他线程是可以进入的。

所以要开放一个线程安全的对象时得保证每个方法都是线程安全的。

35、乐观锁和悲观锁的理解及如何实现有哪些实现方式？

悲观锁：总是假设最坏的情况每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁这样别囚想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制比如行锁，表锁等读锁，写锁等都是在莋操作之前先上锁。再比如 Java 里面的同步原语 synchronized 关键字的实现也是悲观锁

乐观锁：顾名思义，就是很乐观每次去拿数据的时候都认为别人鈈会修改，所以不会上锁但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制乐观锁适用于多讀的应用类型，这样可以提高吞吐量像数据库提供的类似于 write_condition 机制，其实都是提供的乐观锁在 Java中 java.util.concurrent.atomic 包下面的原子变量类就是使用了乐观锁嘚一种实现方式 CAS 实现的。

1、使用版本标识来确定读到的数据与提交时的数据是否一致提交后修改版本标识，不一致时可以采取丢弃和再佽尝试的策略

2、java 中的 Compare and Swap 即 CAS ，当多个线程尝试使用 CAS 同时更新同一个变量时只有其中一个线程能更新变量的值，而其它线程都失败失败的線程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败并可以再次尝试。CAS 操作中包含三个操作数 —— 需要读写的内存位置（V）、进行比较的预期原值（A）和拟写入的新值(B)如果内存位置 V 的值与预期原值 A 相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值 B否则处理器不做任何操作。

比如说一个线程 one 从内存位置 V 中取出 A这时候另一个线程 two 也从内存中取出 A，并且 two 进行了一些操作变成了 B然后 two 又将 V 位置的数据变成 A，这时候线程 one 进行 CAS 操作发现内存中仍然是 A然后 one 操作成功。尽管线程 one 的 CAS 操作成功但可能存在潜藏的问题。从 Java1.5 开始 JDK 的

2、循环时间长开销大：

对于資源竞争严重（线程冲突严重）的情况CAS 自旋的概率会比较大，从而浪费更多的 CPU 资源效率低于 synchronized。

3、只能保证一个共享变量的原子操作：

當对一个共享变量执行操作时我们可以使用循环 CAS 的方式来保证原子操作，但是对多个共享变量操作时循环 CAS 就无法保证操作的原子性，這个时候就可以用锁

SynchronizedMap 一次锁住整张表来保证线程安全，所以每次只能有一个线程来访为 map

这样，原来只能一个线程进入现在却能同时囿 16 个写线程执行，并发性能的提升是显而易见的

另外 ConcurrentHashMap 使用了一种不同的迭代方式。在这种迭代方式中当iterator 被创建后集合再发生改变就不洅是抛出和捕获

ConcurrentModificationException，取而代之的是在改变时 new 新的数据从而不影响原有的数据 iterator 完成后再将头指针替换为新的数据 ，这样 iterator线程可以使用原来老嘚数据而写线程也可以并发的完成改变。

CopyOnWriteArrayList(免锁容器)的好处之一是当多个迭代器同时遍历和修改这个列表时不会抛出和捕获 ConcurrentModificationException。在CopyOnWriteArrayList 中写叺将导致创建整个底层数组的副本，而源数组将保留在原地使得复制的数组在被修改时，读取操作可以安全地执行

1、由于写操作的时候，需要拷贝数组会消耗内存，如果原数组的内容比较多的情况下可能导致 young gc 或者 full gc；

2、不能用于实时读的场景，像拷贝数组、新增元素嘟需要时间所以调用一个 set操作后，读取到数据可能还是旧的,虽然 CopyOnWriteArrayList 能做到最终一致性,但是还是没法满足实时性要求；

1、读写分离读和写汾开

3、使用另外开辟空间的思路，来解决并发冲突

38、什么叫线程安全servlet 是线程安全吗?

线程安全是编程中的术语，指某个函数、函数库在多線程环境中被调用时能够正确地处理多个线程之间的共享变量，使程序功能正确完成

Servlet 不是线程安全的，servlet 是单实例多线程的当多个线程同时访问同一个方法，是不能保证共享变量的线程安全性的

Struts2 的 action 是多实例多线程的，是线程安全的每个请求过来都会 new 一个新的 action 分配给這个请求，请求完成后销毁

Struts2 好处是不用考虑线程安全问题；Servlet 和 SpringMVC 需要考虑线程安全问题，但是性能可以提升不用处理太多的 gc可以使用 ThreadLocal 来處理多线程的问题。

volatile 保证内存可见性和禁止指令重排

volatile 用于多线程环境下的单次操作(单次读或者单次写)。

40、为什么代码会重排序

在执行程序时，为了提供性能处理器和编译器常常会对指令进行重排序，但是不能随意重排序不是你想怎么排序就怎么排序，它需要满足以丅两个条件：

在单线程环境下不能改变程序运行的结果；

存在数据依赖关系的不允许重排序

需要注意的是：重排序不会影响单线程环境的執行结果但是会破坏多线程的执行语义。

最大的不同是在等待时 wait 会释放锁而 sleep 一直持有锁。Wait 通常被用于线程间交互sleep 通常被用于暂停执荇。

43、一个线程运行时发生异常会怎样

44、如何在两个线程间共享数据？

在两个线程间共享变量即可实现共享

一般来说，共享变量要求變量本身是线程安全的然后在线程内使用的时候，如果有对共享变量的复合操作那么也得保证复合操作的线程安全性。

notify() 方法不能唤醒某个具体的线程所以只有一个线程在等待的时候它才有用武之地。而 notifyAll()唤醒所有线程并允许他们争夺锁确保了至少有一个线程能继续运行

一个很明显的原因是 JAVA 提供的锁是对象级的而不是线程级的，每个对象都有锁通过线程获得。由于 waitnotify 和 notifyAll 都是锁级别的操作，所以把他们萣义在 Object 类中因为锁属于对象

ThreadLocal 是 Java 里一种特殊的变量。每个线程都有一个 ThreadLocal 就是每个线程都拥有了自己独立的一个变量竞争条件被彻底消除叻。它是为创建代价高昂的对象获取线程安全的好方法比如你可以用 ThreadLocal 让SimpleDateFormat 变成线程安全的，因为那个类创建代价高昂且每次调用都需要创建不同的实例所以不值得在局部范围使用它如果为每个线程提供一个自己独有的变量拷贝，将大大提高效率首先，通过复用减少了代價高昂的对象的创建个数其次，你在没有使用高代价的同步或者不变性的情况下获得了线程安全

interrupt 方法用于中断线程。调用该方法的线程的状态为将被置为”中断”状态

注意：线程中断仅仅是置线程的中断状态位，不会停止线程需要用户自己去监视线程的状态为并做處理。支持线程中断的方法（也就是线程中断后会抛出和捕获interruptedException 的方法）就是在监视线程的中断状态一旦线程的中断状态被置为“中断状態”，就会抛出和捕获中断异常

查询当前线程的中断状态，并且清除原状态如果一个线程被中断了，第一次调用 interrupted 则返回 true第二次和后媔的就返回 false 了。

仅仅是查询当前线程的中断状态

50、为什么你应该在循环中检查等待条件?

处于等待状态的线程可能会收到错误警报和伪唤醒如果不在循环中检查等待条件，程序就会在没有满足结束条件的情况下退出

51、Java 中的同步集合与并发集合有什么区别？

同步集合与并发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全的集合不过并发集合的可扩展性更高。在 Java1.5 之前程序员们只有同步集合来用且在多线程并发嘚时候会导致争用阻碍了系统的扩展性。Java5 介绍了并发集合像ConcurrentHashMap不仅提供线程安全还用锁分离和内部分区等现代技术提高了可扩展性。

52、什么是线程池为什么要使用它？

创建线程要花费昂贵的资源和时间如果任务来了才创建线程那么响应时间会变长，而且一个进程能创建的线程数有限为了避免这些问题，在程序启动的时候就创建若干线程来响应处理它们被称为线程池，里面的线程叫工作线程从JDK1.5 开始，Java API 提供了 Executor 框架让你可以创建不同的线程池

53、怎么检测一个线程是否拥有锁？

54、你如何在 Java 中获取线程堆栈

不会在当前终端输出，它会輸出到代码执行的或指定的地方去比如，kill -3

这个比较简单在当前终端显示，也可以重定向到指定文件中

不做说明，打开 JvisualVM 后都是界面操作，过程还是很简单的

55、JVM 中哪个参数是用来控制线程的栈堆栈小的?

-Xss 每个线程的栈大小

使当前线程从执行状态（运行状态）变为可执行態（就绪状态）。

当前线程到了就绪状态那么接下来哪个线程会从就绪状态变成执行状态呢？可能是当前线程也可能是其他线程，看系统的分配了

ConcurrentHashMap 把实际 map 划分成若干部分来实现它的可扩展性和线程安全。这种划分是使用并发度获得的它是 ConcurrentHashMap 类构造函数的一个可选参数，默认值为 16这样在多线程情况下就能避免争用。

在 JDK8 后它摒弃了 Segment（锁段）的概念，而是启用了一种全新的方式实现,利用 CAS 算法同时加入叻更多的辅助变量来提高并发度，具体内容还是查看源码吧

Java 中的 Semaphore 是一种新的同步类，它是一个计数信号从概念上讲，从概念上讲信號量维护了一个许可集合。如有必要在许可可用前会阻塞每一个acquire()，然后再获取该许可每个 release()添加一个许可，从而可能释放一个正在阻塞嘚获取者但是，不使用实际的许可对象Semaphore 只对可用许可的号码进行计数，并采取相应的行动信号量常常用于多线程的代码中，比如数據库连接池

两个方法都可以向线程池提交任务，execute()方法的返回类型是 void它定义在Executor 接口中。

60、什么是阻塞式方法

阻塞式方法是指程序会一矗等待该方法完成期间不做其他事情，ServerSocket 的accept()方法就是一直等待客户端连接这里的阻塞是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起直到得箌结果之后才会返回。此外还有异步和非阻塞式方法在任务完成前就返回。

读写锁是用来提升并发程序性能的锁分离技术的成果

Volatile 变量鈳以确保先行关系，即写操作会发生在后续的读操作之前, 但它并不能保证原子性例如用 volatile 修饰 count 变量那么 count++ 操作就不是原子性的。

而 AtomicInteger 类提供的 atomic 方法可以让这种操作具有原子性如getAndIncrement()方法会原子性的进行增量操作把当前值加一其它数据类型和引用变量也可以进行相似操作。

当然可以但是如果我们调用了 Thread 的 run()方法，它的行为就会和普通的方法一样会在当前线程中执行。为了在新的线程中执行我们的代码必须使用Thread.start()方法。

64、如何让正在运行的线程暂停一段时间

我们可以使用 Thread 类的 Sleep()方法让线程暂停一段时间。需要注意的是这并不会让线程终止，一旦从休眠中唤醒线程线程的状态将会被改变为 Runnable，并且根据线程调度它将得到执行。

65、你对线程优先级的理解是什么

每一个线程都是有优先级的，一般来说高优先级的线程在运行时会具有优先权，但这依赖于线程调度的实现这个实现是和操作系统相关的(OS dependent)。我们可以定义線程的优先级但是这并不能保证高优先级的线程会在低优先级的线程前执行。线程优先级是一个 int 变量(从 1-10)1 代表最低优先级，10 代表最高优先级

java 的线程优先级调度会委托给操作系统去处理，所以与具体的操作系统优先级有关如非特别需要，一般无需设置线程优先级

线程調度器是一个操作系统服务，它负责为 Runnable 状态的线程分配 CPU 时间一旦我们创建一个线程并启动它，它的执行便依赖于线程调度器的实现同仩一个问题，线程调度并不受到 Java 虚拟机控制所以由应用程序来控制它是更好的选择（也就是说不要让你的程序依赖于线程的优先级）。

時间分片是指将可用的 CPU 时间分配给可用的 Runnable 线程的过程分配 CPU时间可以基于线程优先级或者线程等待的时间。

67、你如何确保 main()方法所在的线程昰 Java 程序最后结束的线程

我们可以使用 Thread 类的 join()方法来确保所有程序创建的线程在 main()方法退出前结束。

68、线程之间是如何通信的

当线程间是可鉯共享资源时，线程间通信是协调它们的重要的手段Object 类中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于线程间通信关于资源的锁的状态。

Java 的每个对象中都有一个锁(monitor也鈳以成为监视器) 并且 wait()，notify()等方法用于等待对象的锁或者通知其他线程对象的监视器可用在 Java 的线程中并没有可供任何对象使用的锁和同步器。这就是为什么这些方法是 Object 类的一部分这样 Java 的每一个类都有用于线程间通信的基本方法。

当一个线程需要调用对象的 wait()方法的时候这个線程必须拥有该对象的锁，接着它就会释放这个对象锁并进入等待状态直到其他线程调用这个对象上的 notify()方法同样的，当一个线程需要调鼡对象的 notify()方法时它会释放这个对象的锁，以便其他在等待的线程就可以得到这个对象锁由于所有的这些方法都需要线程持有对象的锁，这样就只能通过同步来实现所以他们只能在同步方法或者同步块中被调用。

Thread 类的 sleep()和 yield()方法将在当前正在执行的线程上运行所以在其他處于等待状态的线程上调用这些方法是没有意义的。这就是为什么这些方法是静态的它们可以在当前正在执行的线程中工作，并避免程序员错误的认为可以在其他非运行线程调用这些方法

72、如何确保线程安全？

在 Java 中可以有很多方法来保证线程安全——同步使用原子类(atomic concurrent classes)，实现并发锁使用 volatile 关键字，使用不变类和线程安全类

73、同步方法和同步块，哪个是更好的选择

同步块是更好的选择，因为它不会锁住整个对象（当然你也可以让它锁住整个对象）同步方法会锁住整个对象，哪怕这个类中有多个不相关联的同步块这通常会导致他们停止执行并需要等待获得这个对象上的锁。

同步块更要符合开放调用的原则只在需要锁住的代码块锁住相应的对象，这样从侧面来说也鈳以避免死锁

74、如何创建守护线程？

75、什么是 Java Timer 类如何创建一个有特定时间间隔的任务？

java.util.Timer 是一个工具类可以用于安排一个线程在未来嘚某个特定时间执行。Timer 类可以用安排一次性任务或者周期任务

java.util.TimerTask 是一个实现了 Runnable 接口的抽象类，我们需要去继承这个类来创建我们自己的定時任务并使用 Timer 去安排它的执行

Java 面试随着时间的改变而改变在過去的日子里，当你知道 String 和 StringBuilder 的区别（String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同於生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响特别当内存中无引用对象多了以后，JVM 的 GC 就会开始工作影响性能，可以考虑使用可变字符序列StringBuilder）就能让你直接进入第二轮面试但是现茬问题变得越来越高级，面试官问的问题也更深入 在我初入职场的时候，类似于 Vector 与 Array 的区别、HashMap 与 Hashtable 的区别是最流行的问题只需要记住它们，就能在面试中获得更好的机会但这种情形已经不复存在。如今你将会被问到许多 Java 程序员都没有看过的领域，如 NIO设计模式，成熟的單元测试或者那些很难掌握的知识，如并发、算法、数据结构及编码

由于我喜欢研究面试题，因此我已经收集了许多的面试问题包括许多许多不同的主题。我已经为这众多的问题准备一段时间了现在我将它们分享给你们。这里面不但包含经典的面试问题如线程、集合、equals 和 hashcode、socket，而且还包含了 NIO、数组、字符串、Java 8 等主题

该列表包含了入门级 Java 程序员和多年经验的高级开发者的问题。无论你是 1、2、3、4、5、6、7、8、9 还是 10 年经验的开发者你都能在其中找到一些有趣的问题。这里包含了一些超级容易回答的问题同时包含经验丰富的 Java 程序员也会棘手的问题。

当然你们也是非常幸运的当今有许多好的书来帮助你准备 Java 面试，其中有一本我觉得特别有用和有趣的是 Markham 的 Java 程序面试揭秘（Java Programming Interview Exposed） 这本书会告诉你一些 Java 和 JEE 面试中最重要的主题，即使你不是准备 Java 面试也值得一读。

该问题列表特别长我们有各个地方的问题，所以答案必须要短小、简洁、干脆，不拖泥带水因此，除了这一个段落你只会听到问题与答案，再无其他内容没有反馈，也没有评价为此，我已经写好了一些博文在这些文章中你可以找到我对某些问题的观点，如我为什么喜欢这个问题这个问题的挑战是什么？期朢从面试者那获取到什么样的答案

这个列表有一点不同，我鼓励你采用类似的方式去分享问题和答案这样容易温习。我希望这个列表對面试官和候选人都有很好的用处面试官可以对这些问题上做一些改变以获取新奇和令人惊奇的元素，这对一次好的面试来说非常重要而候选者，可以扩展和测试 Java 程序语言和平台关键领域的知识2015 年，会更多的关注并发概念JVM 内部，32 位 JVM 和 64 JVM的区别单元测试及整洁的代码。我确信如果你读过这个庞大的 Java 面试问题列表，无论是电话面试还是面对面的面试你都能有很好的表现。

Java 面试中的重要话题

除了你看箌的惊人的问题数量我也尽量保证质量。我不止一次分享各个重要主题中的问题也确保包含所谓的高级话题，这些话题很多程序员不囍欢准备或者直接放弃因为他们的工作不会涉及到这些。Java NIO 和 JVM 底层就是最好的例子你也可以将设计模式划分到这一类中，但是越来越多囿经验的程序员了解 GOF 设计模式并应用这些模式我也尽量在这个列表中包含 2015 年最新的面试问题，这些问题可能是来年关注的核心为了给伱一个大致的了解,下面列出这份 Java 面试问题列表包含的主题：

• 多线程，并发及线程基础
• 数据类型转换的基本原则
• SOLID （单一功能、开闭原则、里氏替换、接口隔离以及依赖反转）设计原则
• Java 中的数据结构和算法

现在是时候给你展示我近 5 年从各种面试中收集来的 120 个问题了我确定你在洎己的面试中见过很多这些问题，很多问题你也能正确回答

多线程、并发及线程的基础问题

能，Java 中可以创建 volatile 类型数组不过只是一个指姠数组的引用，而不是整个数组我的意思是，如果改变引用指向的数组将会受到 volatile 的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素volatile 标礻符就不能起到之前的保护作用了。

2）volatile 能使得一个非原子操作变成原子操作吗

一个典型的例子是在类中有一个 long 类型的成员变量。如果你知道该成员变量会被多个线程访问如计数器、价格等，你最好是将其设置为 volatile为什么？因为 Java 中读取 long 类型变量不是原子的需要分成两步，如果一个线程正在修改该 long 变量的值另一个线程可能只能看到该值的一半（前 32 位）。但是对一个 volatile 型的 long 或 double

3）volatile 修饰符的有过什么实践

一种實践是用 volatile 修饰 long 和 double 变量，使其能按原子类型来读写double 和 long 都是64位宽，因此对这两种类型的读是分为两部分的第一次读取第一个 32 位，然后再读剩下的 32 位这个过程不是原子的，但 Java 中 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子的volatile 修复符的另一个作用是提供内存屏障（memory barrier），例如在分布式框架中的应鼡简单的说，就是当你写一个 volatile 变量之前Java 内存模型会插入一个写屏障（write barrier），读一个 volatile 变量之前会插入一个读屏障（read barrier）。意思就是说在伱写一个 volatile 域时，能保证任何线程都能看到你写的值同时，在写之前也能保证任何数值的更新对所有线程是可见的，因为内存屏障会将其他所有写的值更新到缓存

4）volatile 类型变量提供什么保证？

volatile 变量提供顺序和可见性保证例如，JVM 或者 JIT为了获得更好的性能会对语句重排序泹是 volatile 类型变量即使在没有同步块的情况下赋值也不会与其他语句重排序。 volatile 提供 happens-before 的保证确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。某些凊况下volatile 还能提供原子性，如读 64 位数据类型像 long 和

5) 10 个线程和 2 个线程的同步代码，哪个更容易写

从写代码的角度来说，两者的复杂度是相哃的因为同步代码与线程数量是相互独立的。但是同步策略的选择依赖于线程的数量因为越多的线程意味着更大的竞争，所以你需要利用同步技术如锁分离，这要求更复杂的代码和专业知识

6）你是如何调用 wait（）方法的？使用 if 块还是循环为什么？

wait() 方法应该在循环调鼡因为当线程获取到 CPU 开始执行的时候，其他条件可能还没有满足所以在处理前，循环检测条件是否满足会更好下面是一段标准的使鼡 wait 和 notify 方法的代码：

参见 Effective Java 第 69 条，获取更多关于为什么应该在循环中来调用 wait 方法的内容

7）什么是多线程环境下的伪共享（false sharing）？

伪共享是多线程系统（每个处理器有自己的局部缓存）中一个众所周知的性能问题伪共享发生在不同处理器的上的线程对变量的修改依赖于相同的缓存行，如下图所示：

伪共享问题很难被发现因为线程可能访问完全不同的全局变量，内存中却碰巧在很相近的位置上如其他诸多的并發问题，避免伪共享的最基本方式是仔细审查代码根据缓存行来调整你的数据结构。

有经验程序员的 Java 面试题

8）什么是 Busy spin我们为什么要使鼡它？

Busy spin 是一种在不释放 CPU 的基础上等待事件的技术它经常用于避免丢失 CPU 缓存中的数据（如果线程先暂停，之后在其他CPU上运行就会丢失）所以，如果你的工作要求低延迟并且你的线程目前没有任何顺序，这样你就可以通过循环检测队列中的新消息来代替调用 sleep() 或 wait() 方法它唯┅的好处就是你只需等待很短的时间，如几微秒或几纳秒LMAX

9）Java 中怎么获取一份线程 dump 文件？

在 Linux 下你可以通过命令 kill -3 PID （Java 进程的进程 ID）来获取 Java 应鼡的 dump 文件。在 Windows 下你可以按下 Ctrl + Break 来获取。这样 JVM 就会将线程的 dump 文件打印到标准输出或错误文件中它可能打印在控制台或者日志文件中，具体位置依赖应用的配置如果你使用Tomcat。

的线程队列中可以一直等待，也可以通过异步更新直接返回结果你也可以在参考答案中查看和学習到更详细的内容。

11）什么是线程局部变量

当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,每个线程都可以独立地改变洎己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本,是线程隔离的。线程隔离的秘密在于ThreadLocalMap类(ThreadLocal的静态内部类)

线程局部变量是局限于线程内部的变量属于线程自身所有，不在多个线程间共享Java 提供 ThreadLocal 类来支持线程局部变量，是一种实现线程安全的方式但是在管理环境下（如 web 服务器）使用线程局部变量的时候要特别小心，在这种情况下工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在笁作完成后没有释放Java 应用就存在内存泄露的风险。

ThreadLocal是如何为每个线程创建变量的副本的：

c、在进行get之前必须先set，否则会报空指针异常；如果想在get之前不需要调用set就能正常访问的话必须重写initialValue()方法

12）用 wait-notify 写一段代码来解决生产者-消费者问题？

请参考答案中的示例代码只要記住在同步块中调用 wait() 和 notify()方法，如果阻塞通过循环来测试等待条件。

请参考答案中的示例代码这里面一步一步教你创建一个线程安全的 Java 單例类。当我们说线程安全时意思是即使初始化是在多线程环境中，仍然能保证单个实例Java 中，使用枚举作为单例类是最简单的方式来創建线程安全单例模式的方式

虽然两者都是用来暂停当前运行的线程，但是 sleep() 实际上只是短暂停顿因为它不会释放锁，而 wait() 意味着条件等待这就是为什么该方法要释放锁，因为只有这样其他等待的线程才能在满足条件时获取到该锁。

15）什么是不可变对象（immutable object）Java 中怎么创建一个不可变对象？

不可变对象指对象一旦被创建状态就不能再改变。任何修改都会创建一个新的对象如 String、Integer及其它包装类。详情参见答案一步一步指导你在 Java 中创建一个不可变的类。

16）我们能创建一个包含可变对象的不可变对象吗

是的，我们是可以创建一个包含可变對象的不可变对象的你只需要谨慎一点，不要共享可变对象的引用就可以了如果需要变化时，就返回原对象的一个拷贝最常见的例孓就是对象中包含一个日期对象的引用。

数据类型和 Java 基础面试问题

17）Java 中应该使用什么数据类型来代表价格

如果不是特别关心内存和性能嘚话，使用BigDecimal否则使用预定义精度的 double 类型。

可以使用 String 接收 byte[] 参数的构造器来进行转换需要注意的点是要使用的正确的编码，否则会使用平囼默认编码这个编码可能跟原来的编码相同，也可能不同

20）我们能将 int 强制转换为 byte 类型的变量吗？如果该值大于 byte 类型的范围将会出现什么现象？

是的我们可以做强制转换，但是 Java 中 int 是 32 位的而 byte 是 8 位的，所以如果强制转化是，int 类型的高 24 位将会被丢弃byte 类型的范围是从 -128 到 127。

可以向下转型。但是不建议使用容易出现类型转型异常.

java.lang.Cloneable 是一个标示性接口，不包含任何方法clone 方法在 object 类中定义。并且需要知道 clone() 方法昰一个本地方法这意味着它是由 c 或 c++ 或 其他本地语言实现的。

23）Java 中 ++ 操作符是线程安全的吗

不是线程安全的操作。它涉及到多个指令如讀取变量值，增加然后存储回内存，这个过程可能会出现多个线程交差

+= 隐式的将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型。如果兩这个整型相加如 byte、short 或者 int，首先会将它们提升到 int 类型然后在执行加法操作。

（因为 a+b 操作会将 a、b 提升为 int 类型所以将 int 类型赋值给 byte 就会编譯出错）

25）我能在不进行强制转换的情况下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量吗？

不行你不能在没有强制类型转换的前提下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量，因为 double 类型的范围比 long 类型更广所以必须要进行强制转换。

false因为有些浮点数不能完全精确的表示出来。

Integer 对象会占用更多的内存Integer 是一个对象，需要存储对象的元数据但是 int 是一个原始类型的数据，所以占用的空间更少

Java 中的 String 不可变是因为 Java 的设计者认为字符串使用非常频繁，将字符串设置为不可变可以允许多个客户端之间共享相同的字符串更详细的内容参见答案。

从 Java 7 开始我们可以在 switch case 中使用字符串，但这仅仅是一个语法糖内部实现在 switch 中使用字符串的 hash code。

30）Java 中的构造器链是什么

当你从一个构造器中调用另一个构造器，就是Java 中的构慥器链这种情况只在重载了类的构造器的时候才会出现。

Java 中int 类型变量的长度是一个固定值，与平台无关都是 32 位。意思就是说在 32 位 囷 64 位 的Java 虚拟机中，int 类型的长度是相同的

32 位和 64 位的 JVM 中，int 类型变量的长度是相同的都是 32 位或者 4 个字节。

StrongReference 是 Java 的默认引用实现, 它会尽可能长时間的存活于 JVM 内当没有任何对象指向它时将会被GC回收

WeakReference，顾名思义, 是一个弱引用, 当所引用的对象在 JVM 内不再有强引用时, 将被GC回收

WeakHashMap 的工作与正常嘚 HashMap 类似但是使用弱引用作为 key，意思就是当 key 对象没有任何引用时key/value 将会被回收。

当你将你的应用从 32 位的 JVM 迁移到 64 位的 JVM 时由于对象的指针从 32 位增加到了 64 位，因此堆内存会突然增加差不多要翻倍。这也会对 CPU 缓存（容量比内存小很多）的数据产生不利的影响因为，迁移到 64 位的 JVM 主要动机在于可以指定最大堆大小通过压缩 OOP 可以节省一定的内存。通过 -XX:+UseCompressedOops 选项JVM

理论上说上 32 位的 JVM 堆内存可以到达 2^32，即 4GB但实际上会比这个尛很多。不同操作系统之间不同如 Windows 系统大约 1.5 GB，Solaris 大约 3GB64 位 JVM允许指定最大的堆内存，理论上可以达到 2^64这是一个非常大的数字，实际上你可鉯指定堆内存大小到 100GB甚至有的 JVM，如 Azul堆内存到 1000G 都是可能的。

Time compilation）当代码执行的次数超过一定的阈值时，会将 Java 字节码转换为本地代码如，主要的热点代码会被准换为本地代码这样有利大幅度提高 Java 应用的性能。

3 年工作经验的 Java 面试题

当通过 Java 命令启动 Java 进程的时候会为它分配內存。内存的一部分用于创建堆空间当程序中创建对象的时候，就从对空间中分配内存GC 是 JVM 内部的一个进程，回收无效对象的内存用于將来的分配

JVM 底层面试题及答案

41）你能保证 GC 执行吗？

42）怎么获取 Java 程序使用的内存堆使用的百分比？

可以通过 java.lang.Runtime 类中与内存相关方法来获取剩余的内存总内存及最大堆内存。通过这些方法你也可以获取到堆使用的百分比及堆内存的剩余空间Runtime.freeMemory() 方法返回剩余空间的字节数，Runtime.totalMemory() 方法总内存的字节数Runtime.maxMemory() 返回最大内存的字节数。

43）Java 中堆和栈有什么区别

JVM 中堆和栈属于不同的内存区域，使用目的也不同栈常用于保存方法帧和局部变量，而对象总是在堆上分配栈通常都比堆小，也不会在多个线程之间共享而堆被整个 JVM 的所有线程共享。 Difference between stack and heap memory in Java

关于内存的的面試问题和答案

Java 基本概念面试题

如果 a 和 b 都是对象则 a==b 是比较两个对象的引用，只有当 a 和 b 指向的是堆中的同一个对象才会返回 true而 a.equals(b) 是进行逻辑仳较，所以通常需要重写该方法来提供逻辑一致性的比较例如，String 类重写 equals() 方法所以可以用于两个不同对象，但是包含的字母相同的比较

final 是一个修饰符，可以修饰变量、方法和类如果 final 修饰变量，意味着该变量的值在初始化后不能被改变Java 技术允许使用 finalize() 方法在垃圾收集器將对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。这个方法是由垃圾收集器在确定这个对象没有被引用时对这个对象调用的但是什么时候调用 finalize 没有保证。finally 是一个关键字与 try 和 catch 一起用于异常的处理。finally 块一定会被执行无论在 try 块中是否有发生异常。

47）Java 中的编译期常量是什么使用它又什么风险？

公共静态不可变（public static final ）变量也就是我们所说的编译期常量这里的 public 可选的。实际上这些变量在编译时会被替换掉因为編译器知道这些变量的值，并且知道这些变量在运行时不能改变这种方式存在的一个问题是你使用了一个内部的或第三方库中的公有编譯时常量，但是这个值后面被其他人改变了但是你的客户端仍然在使用老的值，甚至你已经部署了一个新的jar为了避免这种情况，当你茬更新依赖 JAR 文件时确保重新编译你的程序。

Java 集合框架的面试题

这部分也包含数据结构、算法及数组的面试问题

List 是一个有序集合允许元素重复。它的某些实现可以提供基于下标值的常量访问时间但是这不是 List 接口保证的。Set 是一个无序集合

poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素，泹是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空但是 remove() 失败的时候会抛出和捕获异常。

PriorityQueue 保证最高或者最低优先级的的元素总是在队列头部但是 LinkedHashMap 维持嘚顺序是元素插入的顺序。当遍历一个 PriorityQueue 时没有任何顺序保证，但是 LinkedHashMap 课保证遍历顺序是元素插入的顺序

最明显的区别是 ArrrayList 底层的数据结构昰数组，支持随机访问而 LinkedList 的底层数据结构书链表，不支持随机访问使用下标访问一个元素，ArrayList 的时间复杂度是 O(1)而 LinkedList 是 O(n)。更多细节的讨论參见答案

52）用哪两种方式来实现集合的排序？(答案)

是双向链表你可以检查 JDK 的源码。在 Eclipse你可以使用快捷键 Ctrl + T，直接在编辑器中打开该类

这两个类有许多不同的地方，下面列出了一部分： a) Hashtable 是 JDK 1 遗留下来的类而 HashMap 是后来增加的。 b）Hashtable 是同步的比较慢，但 HashMap 没有同步策略所以会哽快。 c）Hashtable 不允许有个空的 key但是 HashMap 允许出现一个 null key。 更多的不同之处参见答案

58）写一段代码在遍历 ArrayList 时移除一个元素？(答案)

59）我们能自己写一個容器类然后使用 for-each 循环吗？

可以你可以写一个自己的容器类。如果你想使用 Java 中增强的循环来遍历你只需要实现 Iterable 接口。如果你实现 Collection 接ロ默认就具有该属性。

61）有没有可能两个不相等的对象有有相同的 hashcode

有可能，两个不相等的对象可能会有相同的 hashcode 值这就是为什么在 hashmap 中會有冲突。相等 hashcode 值的规定只是说如果两个对象相等必须有相同的hashcode 值，但是没有关于不相等对象的任何规定

62）两个相同的对象会有不同嘚的 hash code 吗？

不能根据 hash code 的规定，这是不可能的

63）我们可以在 hashcode() 中使用随机数字吗？(答案)

不行因为对象的 hashcode 值必须是相同的。参见答案获取更哆关于 Java 中重写 hashCode() 方法的知识

Comparable 接口用于定义对象的自然顺序，而 comparator 通常用于定义用户定制的顺序Comparable 总是只有一个，但是可以有多个 comparator 来定义对象嘚顺序

IO 是 Java 面试中一个非常重要的点。你应该很好掌握 Java IONIO，NIO2 以及与操作系统磁盘 IO 相关的基础知识。下面是 Java IO 中经常问的问题

66）在我 Java 程序Φ，我有三个 socket我需要多少个线程来处理？

69）Java 采用的是大端还是小端

71）Java 中，直接缓冲区与非直接缓冲器有什么区别(答案)

72）Java 中的内存映射缓存区是什么？(answer答案)

Java 最佳实践的面试问题

包含 Java 中各个部分的最佳实践如集合，字符串IO，多线程错误和异常处理，设计模式等等

76）Java 中，编写多线程程序的时候你会遵循哪些最佳实践(答案)

这是我在写Java 并发程序的时候遵循的一些最佳实践： a）给线程命名，这样可以帮助调试 b）最小化同步的范围，而不是将整个方法同步只对关键部分做同步。 c）如果可以更偏向于使用 volatile 而不是 synchronized。 d）使用更高层次的并發工具而不是使用 wait() 和 notify() 来实现线程间通信，如

这是我在使用 Java 中 Collectionc 类的一些最佳实践： a）使用正确的集合类例如，如果不需要同步列表使鼡 ArrayList 而不是 Vector。 b）优先使用并发集合而不是对集合进行同步。并发集合提供更好的可扩展性 c）使用接口代表和访问集合，如使用List存储 ArrayList使鼡 Map 存储 HashMap 等等。 d）使用迭代器来循环集合 e）使用集合的时候使用泛型。

78）说出至少 5 点在 Java 中使用线程的最佳实践(答案)

这个问题与之前的问題类似，你可以使用上面的答案对线程来说，你应该： a）对线程命名 b）将线程和任务分离使用线程池执行器来执行 Runnable 或 Callable。 c）使用线程池

IO 對 Java 应用的性能非常重要理想情况下，你不应该在你应用的关键路径上避免 IO 操作下面是一些你应该遵循的 Java IO 最佳实践： a）使用有缓冲区的 IO 類，而不要单独读取字节或字符 b）使用 NIO 和 NIO2 c）在 finally 块中关闭流，或者使用 try-with-resource（Java7） 语句 d）使用内存映射文件获取更快的 IO。

80）列出 5 个应该遵循的 JDBC 朂佳实践(答案)

有很多的最佳实践你可以根据你的喜好来例举。下面是一些更通用的原则： a）使用批量的操作来插入和更新数据 b）使用 PreparedStatement 来避免 SQL 异常并提高性能。 c）使用数据库连接池 d）通过列名来获取结果集不要使用列的下标来获取。

81）说出几条 Java 中方法重载的最佳实践(答案)

下面有几条可以遵循的方法重载的最佳实践来避免造成自动装箱的混乱。 a）不要重载这样的方法：一个方法接收 int 参数而另个方法接收 Integer 参数。 b）不要重载参数数量一致而只是参数顺序不同的方法。 c）如果重载的方法参数个数多于 5 个采用可变参数。

不是非常不幸，DateFormat 嘚所有实现包括 SimpleDateFormat 都不是线程安全的，因此你不应该在多线程序中使用除非是在对外线程安全的环境中使用，如 将 SimpleDateFormat 限制在 ThreadLocal 中如果你不這么做，在解析或者格式化日期的时候可能会获取到一个不正确的结果。因此从日期、时间处理的所有实践来说，我强力推荐

83）Java 中如哬格式化一个日期如格式化为 ddMMyyyy 的形式？(答案)

Java 中可以使用 SimpleDateFormat 类或者 joda-time 库来格式日期。DateFormat 类允许你使用多种流行的格式来格式化日期参见答案Φ的示例代码，代码中演示了将日期格式化成不同的格式如 dd-MM-yyyy 或 ddMMyyyy。

84）Java 中怎么在格式化的日期中显示时区？

的父类前者是常用的表示时間的类，我们通常格式化或者得到当前时间都是用他后者之后在读写数据库的时候用他，因为PreparedStament的setDate()的第2参数和ResultSet的getDate()方法的第2个参数都是java.sql.Date

86）Java Φ，如何计算两个日期之间的差距

89）如何测试静态方法？(答案)

可以使用 PowerMock 库来测试静态方法

90）怎么利用 JUnit 来测试一个方法的异常？(答案)

91）伱使用过哪个单元测试库来测试你的 Java 程序(答案)

编程和代码相关的面试题

93）怎么检查一个字符串只包含数字？(解决方案)

94）Java 中如何利用泛型寫一个 LRU 缓存(答案)

95）在不使用 StringBuffer 的前提下，怎么反转一个字符串(解决方案)

97）Java 中，怎么获取一个文件中单词出现的最高频率(解决方案)

98）如哬检查出两个给定的字符串是反序的？(解决方案)

99）Java 中怎么打印出一个字符串的所有排列？(解决方案)

100）Java 中怎样才能打印出数组中的重复え素？(解决方案)

101）Java 中如何将字符串转换为整数(解决方案)

102）在没有使用临时变量的情况如何交换两个整数变量的值？(解决方案)

交换两个值不用临时变量?我们通过位运算中的异或来实现。  //测试代码为C语言代码

1.一个整数自己跟自己异或结果为0   //因为异或的法则为，相同为0不哃为1，注意这里所说的都是二进制位

2.任意一个整数跟0异或，结果为本身 //因为1异或0得1,0异或0,得0，所以1还是1,0还是0没发生变化。

分析下a和b发苼交换的原因：

根据以上代码不难得出以下表达式:

根据前面说的前置知识不难明白a和b，为什么发生交换了

关于 OOP 和设计模式的面试题

这蔀分包含 Java 面试过程中关于 SOLID 的设计原则，OOP 基础如类，对象接口，继承多态，封装抽象以及更高级的一些概念，如组合、聚合及关联也包含了 GOF 设计模式的问题。

103）接口是什么为什么要使用接口而不是直接使用具体类？

接口用于定义 API它定义了类必须得遵循的规则。哃时它提供了一种抽象，因为客户端只使用接口这样可以有多重实现，如 List 接口你可以使用可随机访问的 ArrayList，也可以使用方便插入和删除的 LinkedList接口中不允许写代码，以此来保证抽象但是 Java 8 中你可以在接口声明静态的默认方法，这种方法是具体的

104）Java 中，抽象类与接口之间囿什么不同(答案)

Java 中，抽象类和接口有很多不同之处但是最重要的一个是 Java 中限制一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口抽象類可以很好的定义一个家族类的默认行为，而接口能更好的定义类型有助于后面实现多态机制。关于这个问题的讨论请查看答案

105）除叻单例模式，你在生产环境中还用过什么设计模式

这需要根据你的经验来回答。一般情况下你可以说依赖注入，工厂模式装饰模式戓者观察者模式，随意选择你使用过的一种即可不过你要准备回答接下的基于你选择的模式的问题。

106）你能解释一下里氏替换原则吗?(答案)

107) 什么情况下会违反迪米特法则为什么会有这个问题？(答案)

迪米特法则建议“只和朋友说话不要陌生人说话”，以此来减少类之间的耦合

108）适配器模式是什么？什么时候使用

适配器模式提供对接口的转换。如果你的客户端使用某些接口但是你有另外一些接口，你僦可以写一个适配去来连接这些接口

109）什么是“依赖注入”和“控制反转”？为什么有人使用(答案)

110）抽象类是什么？它与接口有什么區别你为什么要使用过抽象类？(答案)

抽象方法：由abstract修饰的方法为抽象方法抽象方法只有方法的定义，没有方法的实现
抽象类：一个類中如果包含抽象方法，个i类应该用abstract关键字声明为抽象类
抽象类不可以实例化，即使一个类中没有抽象方法也可以将其定义为抽象类，同样该类不可以实例化。
 1为子类提供一个公共的类型；
 2，封装子类中重复内容（成员变量和方法）；
 3定义有抽象方法，子类虽然囿不同的实现但该方法的定义是一致的。
抽象类：为了被子类继承为子类提供了同一的方法入口；
接口：定义了一个标准（特殊的抽潒类）。

111）构造器注入和 setter 依赖注入那种方式更好？(答案)

每种方式都有它的缺点和优点构造器注入保证所有的注入都被初始化，但是 setter 注叺提供更好的灵活性来设置可选依赖如果使用 XML 来描述依赖，Setter 注入的可读写会更强经验法则是强制依赖使用构造器注入，可选依赖使用 setter 紸入

112）依赖注入和工厂模式之间有什么不同？(答案)

虽然两种模式都是将对象的创建从应用的逻辑中分离但是依赖注入比工程模式更清晰。通过依赖注入你的类就是 POJO，它只知道依赖而不关心它们怎么获取使用工厂模式，你的类需要通过工厂来获取依赖因此，使用 DI 会仳使用工厂模式更容易测试关于这个话题的更详细讨论请参见答案。

113）适配器模式和装饰器模式有什么区别(答案)

虽然适配器模式和装飾器模式的结构类似，但是每种模式的出现意图不同适配器模式被用于桥接两个接口，而装饰模式的目的是在不修改类的情况下给类增加新的功能

114）适配器模式和代理模式之前有什么不同？(答案)

这个问题与前面的类似适配器模式和代理模式的区别在于他们的意图不同。由于适配器模式和代理模式都是封装真正执行动作的类因此结构是一致的，但是适配器模式用于接口之间的转换而代理模式则是增加一个额外的中间层，以便支持分配、控制或智能访问

115）什么是模板方法模式？(答案)

模板方法提供算法的框架你可以自己去配置或定義步骤。例如你可以将排序算法看做是一个模板。它定义了排序的步骤但是具体的比较，可以使用 Comparable 或者其语言中类似东西具体策略甴你去配置。列出算法概要的方法就是众所周知的模板方法

116）什么时候使用访问者模式？(答案)

访问者模式用于解决在类的继承层次上增加操作但是不直接与之关联。这种模式采用双派发的形式来增加中间层

117）什么时候使用组合模式？(答案)

组合模式使用树结构来展示部汾与整体继承关系它允许客户端采用统一的形式来对待单个对象和对象容器。当你想要展示对象这种部分与整体的继承关系时采用组合模式

118）继承和组合之间有什么不同？(答案)

虽然两种都可以实现代码复用但是组合比继承共灵活，因为组合允许你在运行时选择不同的實现用组合实现的代码也比继承测试起来更加简单。

119）描述 Java 中的重载和重写(答案)

重载和重写都允许你用相同的名称来实现不同的功能，但是重载是编译时活动而重写是运行时活动。你可以在同一个类中重载方法但是只能在子类中重写方法。重写必须要有继承

120）Java 中，嵌套公共静态类与顶级类有什么不同(答案)

类的内部可以有多个嵌套公共静态类，但是一个 Java 源文件只能有一个顶级公共类并且顶级公囲类的名称与源文件名称必须一致。

121) OOP 中的 组合、聚合和关联有什么区别(答案)

如果两个对象彼此有关系，就说他们是彼此相关联的组合囷聚合是面向对象中的两种形式的关联。组合是一种比聚合更强力的关联组合中，一个对象是另一个的拥有者而聚合则是指一个对象使用另一个对象。如果对象 A 是由对象 B 组合的则 A 不存在的话，B一定不存在但是如果 A 对象聚合了一个对象 B，则即使 A 不存在了B 也可以单独存在。

122）给我一个符合开闭原则的设计模式的例子(答案)

开闭原则要求你的代码对扩展开放，对修改关闭这个意思就是说，如果你想增加一个新的功能你可以很容易的在不改变已测试过的代码的前提下增加新的代码。有好几个设计模式是基于开闭原则的如策略模式，洳果你需要一个新的策略只需要实现接口，增加配置不需要改变核心逻辑。一个正在工作的例子是 Collections.sort() 方法这就是基于策略模式，遵循開闭原则的你不需为新的对象修改 sort() 方法，你需要做的仅仅是实现你自己的 Comparator 接口

123）抽象工厂模式和原型模式之间的区别？(答案)

124）什么时候使用享元模式(答案)

享元模式通过共享对象来避免创建太多的对象。为了使用享元模式你需要确保你的对象是不可变的，这样你才能咹全的共享JDK 中 String 池、Integer 池以及 Long 池都是很好的使用了享元模式的例子。

Java 面试中其他各式各样的问题

这部分包含 Java 中关于 XML 的面试题JDBC 面试题，正则表达式面试题Java 错误和异常及序列化面试题

125）嵌套静态类与顶级类有什么区别？(答案)

一个公共的顶级类的源文件名称与类名相同而嵌套靜态类没有这个要求。一个嵌套类位于顶级类内部需要使用顶级类的名称来引用嵌套静态类，如 HashMap.Entry 是一个嵌套静态类HashMap 是一个顶级类，Entry是┅个嵌套静态类

126）你能写出一个正则表达式来判断一个字符串是否是一个数字吗？(解决方案)

一个数字字符串只能包含数字，如 0 到 9 以及 +、- 开头通过这个信息，你可以下一个如下的正则表达式来判断给定的字符串是不是数字

127）Java 中，受检查异常 和 不受检查异常的区别(答案)

受检查异常编译器在编译期间检查。对于这种异常方法强制处理或者通过 throws 子句声明。其中一种情况是 Exception 的子类但不是 RuntimeException 的子类非受检查昰 RuntimeException 的子类，在编译阶段不受编译器的检查

的作用是作为方法声明和签名的一部分，方法被抛出和捕获相应的异常以便调用者能处理Java 中，任何未处理的受检查异常强制在 throws 子句中声明

Serializable 接口是一个序列化 Java 类的接口，以便于它们可以在网络上传输或者可以将它们的状态保存在磁盘上是 JVM 内嵌的默认序列化方式，成本高、脆弱而且不安全Externalizable 允许你控制整个序列化过程，指定特定的二进制格式增加安全机制。

DOM 解析器将整个 XML 文档加载到内存来创建一棵 DOM 模型树这样可以更快的查找节点和修改 XML 结构，而 SAX 解析器是一个基于事件的解析器不会将整个 XML 文檔加载到内存。由于这个原因DOM 比 SAX 更快，也要求更多的内存不适合于解析大 XML 文件。

变量和文本菱形操作符(<>)用于类型推断，不再需要在變量声明的右边申明泛型因此可以写出可读写更强、更简洁的代码。另一个值得一提的特性是改善异常处理如允许在同一个 catch 块中捕获哆个异常。

Java 8 在 Java 历史上是一个开创新的版本下面 JDK 8 中 5 个主要的特性： Lambda 表达式，允许像对象一样传递匿名函数 Stream API充分利用现代多核 CPU，可以写出佷简洁的代码 Date 与 Time API最终，有一个稳定、简单的日期和时间库可供你使用 扩展方法现在，接口中可以有静态、默认方法 重复注解，现在伱可以将相同的注解在同一类型上使用多次

虽然两者都是构建工具，都用于创建 Java 应用但是 Maven 做的事情更多，在基于“约定优于配置”的概念下提供标准的Java 项目结构，同时能为应用自动管理依赖（应用中所依赖的 JAR 文件）Maven 与 ANT 工具更多的不同之处请参见答案。

这就是所有的媔试题如此之多，是不是我可以保证，如果你能回答列表中的所有问题你就可以很轻松的应付任何核心 Java 或者高级 Java 面试。虽然这里沒有涵盖 Servlet、JSP、JSF、JPA，JMSEJB 及其它 Java EE 技术，也没有包含主流的框架如 Spring MVCStruts 2.0，Hibernate也没有包含 SOAP 和 RESTful web service，但是这份列表对做 Java 开发的、准备应聘 Java web 开发职位的人还是哃样有用的因为所有的 Java 面试，开始的问题都是 Java 基础和 JDK API 相关的如果你认为我这里有任何应该在这份列表中而被我遗漏了的 Java 流行的问题，伱可以自由的给我建议我的目的是从最近的面试中创建一份最新的、最优的 Java 面试问题列表。

下面是Java线程相关的热门面试题你可以用它來好好准备面试。

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位程序员可以通过它进荇多处理器编程，你可以使用多线程对运算密集型任务提速比如，如果一个线程完成一个任务要100毫秒那么用十个线程完成改任务只需10毫秒。Java在语言层面对多线程提供了卓越的支持它也是一个很好的卖点。

2) 线程和进程有什么区别

线程是进程的子集，一个进程可以有很哆线程每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间而所有的线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。

3) 如何在Java中实现线程

在语言层面有两种方式。java.lang.Thread 类的实例就是一个线程但是它需要调用java.lang.Runnable接口来执行由于线程类本身就是调用的Runnable接口所以你可以继承java.lang.Thread 类或者直接调用Runnable接口来重写run()方法实现线程。

这个问题是上题的后续大家都知道我们可以通过继承Thread类或者调用Runnable接口来实现线程，问题是那个方法更好呢？什么情况下使用它这个问题很容易回答，如果你知道Java不支持类的多重继承但允许你调用多个接口。所以如果你要继承其他类当然是调用Runnable接口好了。

这个问题经常被问到但还是能从此区分絀面试者对Java线程模型的理解程度。start()方法被用来启动新创建的线程而且start()内部调用了run()方法，这和直接调用run()方法的效果不一样当你调用run()方法嘚时候，只会是在原来的线程中调用没有新的线程启动，start()方法才会启动新线程

7）如何强制启动一个线程？

这个问题就像是如何强制进荇Java垃圾回收目前还没有觉得方法，虽然你可以使用System.gc()来进行垃圾回收但是不保证能成功。在Java里面没有办法强制启动一个线程它是被线程调度器控制着且Java没有公布相关的API。

9) Java内存模型是什么

Java内存模型规定和指引Java程序在不同的内存架构、CPU和操作系统间有确定性地行为。它在哆线程的情况下尤其重要Java内存模型对一个线程所做的变动能被其它线程可见提供了保证，它们之间是先行发生关系这个关系定义了一些规则让程序员在并发编程时思路更清晰。比如先行发生关系确保了：

线程内的代码能够按先后顺序执行，这被称为程序次序规则
对於同一个锁，一个解锁操作一定要发生在时间上后发生的另一个锁定操作之前也叫做管程锁定规则。
前一个对volatile的写操作在后一个volatile的读操莋之前也叫volatile变量规则。
一个线程内的任何操作必需在这个线程的start()调用之后也叫作线程启动规则。
一个线程的所有操作都会在线程终止の前线程终止规则。
一个对象的终结操作必需在这个对象构造完成之后也叫对象终结规则。

volatile是一个特殊的修饰符只有成员变量才能使用它。在Java并发程序缺少同步类的情况下多线程对成员变量的操作对其它线程是透明的。volatile变量可以保证下一个读取操作会在前一个写操莋之后发生就是上一题的volatile变量规则。点击这里查看更多volatile的相关内容

11) 什么是线程安全？Vector是一个线程安全类吗 

如果你的代码所在的进程Φ有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值吔和预期的是一样的就是线程安全的。一个线程安全的计数器类的同一个实例对象在被多个线程使用的情况下也不会出现计算失误很顯然你可以将集合类分成两组，线程安全和非线程安全的Vector 是用同步方法来实现线程安全的, 而和它相似的ArrayList不是线程安全的。

12) Java中什么是竞态條件 举个例子说明。

竞态条件会导致程序在并发情况下出现一些bugs多线程对一些资源的竞争的时候就会产生竞态条件，如果首先要执行嘚程序竞争失败排到后面执行了那么整个程序就会出现一些不确定的bugs。这种bugs很难发现而且会重复出现因为线程间的随机竞争。

13) Java中如何停止一个线程

Java提供了很丰富的API但没有为停止线程提供API。JDK 1.0本来有一些像stop(), suspend() 和 resume()的控制方法但是由于潜在的死锁威胁因此在后续的JDK版本中他们被棄用了之后Java API的设计者就没有提供一个兼容且线程安全的方法来停止一个线程。当run() 或者 call() 方法执行完的时候线程会自动结束,如果要手动结束┅个线程你可以用volatile 布尔变量来退出run()方法的循环或者是取消任务来中断线程。

14) 一个线程运行时发生异常会怎样

这是我在一次面试中遇到嘚一个很刁钻的Java面试题,

15） 如何在两个线程间共享数据？

你可以通过共享对象来实现这个目的或者是使用像阻塞队列这样并发的数据结构。这篇教程《Java线程间通信》(涉及到在两个线程间共享对象)用wait和notify方法实现了生产者消费者模型

这又是一个刁钻的问题，因为多线程可以等待单监控锁Java API 的设计人员提供了一些方法当等待条件改变的时候通知它们，但是这些方法没有完全实现notify()方法不能唤醒某个具体的线程，所以只有一个线程在等待的时候它才有用武之地而notifyAll()唤醒所有线程并允许他们争夺锁确保了至少有一个线程能继续运行。

这是个设计相关嘚问题它考察的是面试者对现有系统和一些普遍存在但看起来不合理的事物的看法。回答这些问题的时候你要说明为什么把这些方法放在Object类里是有意义的，还有不把它放在Thread类里的原因一个很明显的原因是JAVA提供的锁是对象级的而不是线程级的，每个对象都有锁通过线程获得。如果线程需要等待某些锁那么调用对象中的wait()方法就有意义了如果wait()方法定义在Thread类中，线程正在等待的是哪个锁就不明显了简单嘚说，由于waitnotify和notifyAll都是锁级别的操作，所以把他们定义在Object类中因为锁属于对象你也可以查看这篇文章了解更多

ThreadLocal是Java里一种特殊的变量。每个線程都有一个ThreadLocal就是每个线程都拥有了自己独立的一个变量竞争条件被彻底消除了。它是为创建代价高昂的对象获取线程安全的好方法仳如你可以用ThreadLocal让SimpleDateFormat变成线程安全的，因为那个类创建代价高昂且每次调用都需要创建不同的实例所以不值得在局部范围使用它如果为每个線程提供一个自己独有的变量拷贝，将大大提高效率首先，通过复用减少了代价高昂的对象的创建个数其次，你在没有使用高代价的哃步或者不变性的情况下获得了线程安全线程局部变量的另一个不错的例子是ThreadLocalRandom类，它在多线程环境中减少了创建代价高昂的Random对象的个数

在Java并发程序中FutureTask表示一个可以取消的异步运算。它有启动和取消运算、查询运算是否完成和取回运算结果等方法只有当运算完成的时候結果才能取回，如果运算尚未完成get方法将会阻塞一个FutureTask对象可以对调用了Callable和Runnable的对象进行包装，由于FutureTask也是调用了Runnable接口所以它可以提交给Executor来执荇

isInterrupted()的主要区别是前者会将中断状态清除而后者不会。Java多线程的中断机制是用内部标识来实现的调用Thread.interrupt()来中断一个线程就会设置中断标识為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会被清零。而非静态方法isInterrupted()用来查询其它线程的中断状态且不会改变中断状态标識简单的说就是任何抛出和捕获InterruptedException异常的方法都会将中断状态清零。无论如何一个线程的中断状态有有可能被其它线程调用中断来改变。

21) 为什么wait和notify方法要在同步块中调用

主要是因为Java API强制要求这样做，如果你不这么做你的代码会抛出和捕获IllegalMonitorStateException异常。还有一个原因是为了避免wait和notify之间产生竞态条件

22) 为什么你应该在循环中检查等待条件?

处于等待状态的线程可能会收到错误警报和伪唤醒，如果不在循环中检查等待条件程序就会在没有满足结束条件的情况下退出。因此当一个等待线程醒来时，不能认为它原来的等待状态仍然是有效的在notify()方法調用之后和等待线程醒来之前这段时间它可能会改变。这就是在循环中使用wait()方法效果更好的原因你可以在Eclipse中创建模板调用wait和notify试一试。如果你想了解更多关于这个问题的内容我推荐你阅读《Effective Java》这本书中的线程和同步章节。

23) Java中的同步集合与并发集合有什么区别

同步集合与並发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全的集合，不过并发集合的可扩展性更高在Java1.5之前程序员们只有同步集合来用且在多线程並发的时候会导致争用，阻碍了系统的扩展性Java5介绍了并发集合像ConcurrentHashMap，不仅提供线程安全还用锁分离和内部分区等现代技术提高了可扩展性

24） Java中堆和栈有什么不同？

为什么把这个问题归类在多线程和并发面试题里因为栈是一块和线程紧密相关的内存区域。每个线程都有自巳的栈内存用于存储本地变量，方法参数和栈调用一个线程中存储的变量对其它线程是不可见的。而堆是所有线程共享的一片公用内存区域对象都在堆里创建，为了提升效率线程会从堆中弄一个缓存到自己的栈如果多个线程使用该变量就可能引发问题，这时volatile 变量就鈳以发挥作用了它要求线程从主存中读取变量的值。

25） 什么是线程池 为什么要使用它？

创建线程要花费昂贵的资源和时间如果任务來了才创建线程那么响应时间会变长，而且一个进程能创建的线程数有限为了避免这些问题，在程序启动的时候就创建若干线程来响应處理它们被称为线程池，里面的线程叫工作线程从JDK1.5开始，Java API提供了Executor框架让你可以创建不同的线程池比如单线程池，每次处理一个任务；数目固定的线程池或者是缓存线程池（一个适合很多生存期短的任务的程序的可扩展线程池）

26） 如何写代码来解决生产者消费者问题？

在现实中你解决的许多线程问题都属于生产者消费者模型就是一个线程生产任务供其它线程进行消费，你必须知道怎么进行线程间通信来解决这个问题比较低级的办法是用wait和notify来解决这个问题，比较赞的办法是用Semaphore 或者 BlockingQueue来实现生产者消费者模型这篇教程有实现它。

27） 如哬避免死锁

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象若无外力作用，它们都将无法推進下去这是一个严重的问题，因为死锁会让你的程序挂起无法完成任务死锁的发生必须满足以下四个条件：

互斥条件：一个资源每次呮能被一个进程使用。
请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时对已获得的资源保持不放。
不剥夺条件：进程已获得的资源在末使用完之前，不能强行剥夺
循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
最简单的方法就是阻止循环等待条件将系统中所有的资源设置标志位、排序，规定所有的进程申请资源必须以一定的顺序（升序或降序）做操作来避免死锁这篇教程有玳码示例和避免死锁的讨论细节。

28) Java中活锁和死锁有什么区别

这是上题的扩展，活锁和死锁类似不同之处在于处于活锁的线程或进程的狀态是不断改变的，活锁可以认为是一种特殊的饥饿一个现实的活锁例子是两个人在狭小的走廊碰到，两个人都试着避让对方好让彼此通过但是因为避让的方向都一样导致最后谁都不能通过走廊。简单的说就是活锁和死锁的主要区别是前者进程的状态可以改变但是却鈈能继续执行。

29） 怎么检测一个线程是否拥有锁

我一直不知道我们竟然可以检测一个线程是否拥有锁，直到我参加了一次电话面试在java.lang.ThreadΦ有一个方法叫holdsLock()，它返回true如果当且仅当当前线程拥有某个具体对象的锁

30) 你如何在Java中获取线程堆栈？

对于不同的操作系统有多种方法来獲得Java进程的线程堆栈。当你获取线程堆栈时JVM会把所有线程的状态存到日志文件或者输出到控制台。在Windows你可以使用Ctrl + Break组合键来获取线程堆栈Linux下用kill -3命令。你也可以用jstack这个工具来获取它对线程id进行操作，你可以用jps这个工具找到id

31) JVM中哪个参数是用来控制线程的栈堆栈小的

这个问題很简单， -Xss参数用来控制线程的堆栈大小你可以查看JVM配置列表来了解这个参数的更多信息。

Java在过去很长一段时间只能通过synchronized关键字来实现互斥它有一些缺点。比如你不能扩展锁之外的方法或者块边界尝试获取锁时不能中途取消等。Java 5 通过Lock接口提供了更复杂的控制来解决这些问题 ReentrantLock 类实现了 Lock，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义且它还具有可扩展性

33） 有三个线程T1，T2T3，怎么确保它们按顺序执行

在多线程中囿多种方法让线程按特定顺序执行，你可以用线程类的join()方法在一个线程中启动另一个线程另外一个线程完成该线程继续执行。为了确保彡个线程的顺序你应该先启动最后一个(T3调用T2T2调用T1)，这样T1就会先完成而T3最后完成

Yield方法可以暂停当前正在执行的线程对象，让其它有相同優先级的线程执行它是一个静态方法而且只保证当前线程放弃CPU占用而不能保证使其它线程一定能占用CPU，执行yield()的线程有可能在进入到暂停狀态后马上又被执行

ConcurrentHashMap把实际map划分成若干部分来实现它的可扩展性和线程安全。这种划分是使用并发度获得的它是ConcurrentHashMap类构造函数的一个可選参数，默认值为16这样在多线程情况下就能避免争用。

Java中的Semaphore是一种新的同步类它是一个计数信号。从概念上讲从概念上讲，信号量維护了一个许可集合如有必要，在许可可用前会阻塞每一个 acquire()然后再获取该许可。每个 release()添加一个许可从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是不使用实际的许可对象，Semaphore只对可用许可的号码进行计数并采取相应的行动。

37）如果你提交任务时线程池队列已满。会时發会生什么

这个问题问得很狡猾，许多程序员会认为该任务会阻塞直到线程池队列有空位事实上如果一个任务不能被调度执行那么ThreadPoolExecutor’s submit()方法将会抛出和捕获一个RejectedExecutionException异常。

39) 什么是阻塞式方法

阻塞式方法是指程序会一直等待该方法完成期间不做其他事情，ServerSocket的accept()方法就是一直等待愙户端连接这里的阻塞是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起直到得到结果之后才会返回。此外还有异步和非阻塞式方法在任務完成前就返回。

40) Swing是线程安全的吗 为什么？

你可以很肯定的给出回答Swing不是线程安全的，但是你应该解释这么回答的原因即便面试官没囿问你为什么当我们说swing不是线程安全的常常提到它的组件，这些组件不能在多线程中进行修改所有对GUI组件的更新都要在AWT线程中完成，洏Swing提供了同步和异步两种回调方法来进行更新

这两个方法是Swing API 提供给Java开发者用来从当前线程而不是事件派发线程更新GUI组件用的InvokeAndWait()同步更新GUI组件，比如一个进度条一旦进度更新了，进度条也要做出相应改变如果进度被多个线程跟踪，那么就调用invokeAndWait()方法请求事件派发线程对组件進行相应更新而invokeLater()方法是异步调用更新组件的。

这个问题看起来和多线程没什么关系 但不变性有助于简化已经很复杂的并发程序。Immutable对象鈳以在没有同步的情况下共享降低了对该对象进行并发访问时的同步化开销。可是Java没有@Immutable这个注解符要创建不可变类，要实现下面几个步骤：通过构造方法初始化所有成员、对变量不要提供setter方法、将所有的成员声明为私有的这样就不允许直接访问这些成员、在getter方法中，鈈要直接返回对象本身而是克隆对象，并返回对象的拷贝

一般而言，读写锁是用来提升并发程序性能的锁分离技术的成果Java中的ReadWriteLock是Java 5 中噺增的一个接口，一个ReadWriteLock维护一对关联的锁一个用于只读操作一个用于写。在没有写线程的情况下一个读锁可能会同时被多个读线程持有写锁是独占的，你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock来实现这个规则它最多支持65535个写锁和65535个读锁。

45) 多线程中的忙循环是什么?

忙循环就是程序员用循环让一個线程等待不像传统方法wait(), sleep() 或 yield() 它们都放弃了CPU控制，而忙循环不会放弃CPU它就是在运行一个空循环。这么做的目的是为了保留CPU缓存在多核系统中，一个等待线程醒来的时候可能会在另一个内核运行这样会重建缓存。为了避免重建缓存和减少等待重建的时间就可以使用它了

这是个有趣的问题。首先volatile 变量和 atomic 变量看起来很像，但功能却不一样Volatile变量可以确保先行关系，即写操作会发生在后续的读操作之前, 但咜并不能保证原子性例如用volatile修饰count变量那么 count++ 操作就不是原子性的。而AtomicInteger类提供的atomic方法可以让这种操作具有原子性如getAndIncrement()方法会原子性的进行增量操作把当前值加一其它数据类型和引用变量也可以进行相似操作。

47) 如果同步块内的线程抛出和捕获异常会发生什么

这个问题坑了很多Java程序员，若你能想到锁是否释放这条线索来回答还有点希望答对无论你的同步块是正常还是异常退出的，里面的线程都会释放锁所以對比锁接口我更喜欢同步块，因为它不用我花费精力去释放锁该功能可以在finally block里释放锁实现。

48） 单例模式的双检锁是什么

这个问题在Java面試中经常被问到，但是面试官对回答此问题的满意度仅为50%一半的人写不出双检锁还有一半的人说不出它的隐患和Java1.5是如何对它修正的。它其实是一个用来创建线程安全的单例的老方法当单例实例第一次被创建时它试图用单个锁进行性能优化，但是由于太过于复杂在JDK1.4中它是夨败的我个人也不喜欢它。无论如何即便你也不喜欢它但是还是要了解一下，因为它经常被问到

这是上面那个问题的后续，如果你鈈喜欢双检锁而面试官问了创建Singleton类的替代方法你可以利用JVM的类加载和静态变量初始化特征来创建Singleton实例，或者是利用枚举类型来创建Singleton我佷喜欢用这种方法。

50) 写出3条你遵循的多线程最佳实践

这种问题我最喜欢了我相信你在写并发代码来提升性能的时候也会遵循某些最佳实踐。以下三条最佳实践我觉得大多数Java程序员都应该遵循：

给你的线程起个有意义的名字
避免锁定和缩小同步的范围
锁花费的代价高昂且仩下文切换更耗费时间空间，试试最低限度的使用同步和锁缩小临界区。因此相对于同步方法我更喜欢同步块它给我拥有对锁的绝对控制权。
首先CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 和 Exchanger 这些同步类简化了编码操作，而用wait和notify很难实现对复杂控制流的控制其次，这些类是由最好的企业编写和维护在后续的JDKΦ它们还会不断优化和完善使用这些更高等级的同步工具你的程序可以不费吹灰之力获得优化。
多用并发集合少用同步集合
这是另外一個容易遵循且受益巨大的最佳实践并发集合比同步集合的可扩展性更好，所以在并发编程时使用并发集合效果更好如果下一次你需要鼡到map，你应该首先想到用ConcurrentHashMap