最近常问的99道Java多线程面试题 !
2020-05-15 16:03:30来源:博客园 阅读 ()
最近常问的99道Java多线程面试题 !
天给大家更新的是一篇关于多线程面试的文章,也是霸哥根据时下热门的面试内容给大家进行总结的, 本篇文章属于干货内容! 请各位读者朋友一定要坚持读到最后,完整阅读本文后相信你对多线程会有不一样感悟,下次面试和面试官也能杠一杠相关内容了。前言
今天给大家更新的是一篇关于多线程面试的文章,也是霸哥根据时下热门的面试内容给大家进行总结的, 本篇文章属于干货内容! 请各位读者朋友一定要坚持读到最后,完整阅读本文后相信你对多线程会有不一样感悟,下次面试和面试官也能杠一杠相关内容了。
1.什么是进程?
进程是系统中正在运行的一个程序,程序一旦运行就是进程。
进程可以看成程序执行的一个实例。进程是系统资源分配的独立实体,每个进程都拥有独立的地址空间。一个进程无法访问另一个进程的变量和数据结构,如果想让一个进程访问另一个进程的资源,需要使用进程间通信,比如管道,文件,套接字等。
2.什么是线程?
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。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。
3.线程的实现方式?
1.继承Thread类
2.实现Runnable接口
3.使用Callable和Future
4.Thread 类中的start() 和 run() 方法有什么区别?
1.start()方法来启动线程,真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕,可以直接继续执行下面的代码;通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程, 这时此线程是处于就绪状态, 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行操作的, 这里方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容, Run方法运行结束, 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。
2.run()方法当作普通方法的方式调用。程序还是要顺序执行,要等待run方法体执行完毕后,才可继续执行下面的代码; 程序中只有主线程——这一个线程, 其程序执行路径还是只有一条, 这样就没有达到写线程的目的。
5.线程NEW状态
new创建一个Thread对象时,并没处于执行状态,因为没有调用start方法启动改线程,那么此时的状态就是新建状态。
6.线程RUNNABLE状态
线程对象通过start方法进入runnable状态,启动的线程不一定会立即得到执行,线程的运行与否要看cpu的调度,我们把这个中间状态叫可执行状态(RUNNABLE)。
7.线程的RUNNING状态
一旦cpu通过轮询货其他方式从任务可以执行队列中选中了线程,此时它才能真正的执行自己的逻辑代码。
8.线程的BLOCKED状态
线程正在等待获取锁。
- 进入BLOCKED状态,比如调用了sleep,或者wait方法
- 进行某个阻塞的io操作,比如因网络数据的读写进入BLOCKED状态
- 获取某个锁资源,从而加入到该锁的阻塞队列中而进入BLOCKED状态
9.线程的TERMINATED状态
TERMINATED是一个线程的最终状态,在该状态下线程不会再切换到其他任何状态了,代表整个生命周期都结束了。
下面几种情况会进入TERMINATED状态:
- 线程运行正常结束,结束生命周期
- 线程运行出错意外结束
- JVM Crash 导致所有的线程都结束
10.线程状态转化图
11.i–与System.out.println()的异常
示例代码:
结果:
虽然println()方法在内部是同步的,但i——————的操作却是在进入println()之前发生的,所以有发生非线程安全的概率。
println()源码:
12.如何知道代码段被哪个线程调用?
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
13.线程活动状态?
14.sleep()方法
方法sleep()的作用是在指定的毫秒数内让当前的“正在执行的线程”休眠(暂停执行)。
15.如何优雅的设置睡眠时间?
jdk1.5 后,引入了一个枚举TimeUnit,对sleep方法提供了很好的封装。
比如要表达2小时22分55秒899毫秒。
Thread.sleep(8575899L);
TimeUnit.HOURS.sleep(3);
TimeUnit.MINUTES.sleep(22);
TimeUnit.SECONDS.sleep(55);
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(899);
可以看到表达的含义更清晰,更优雅。
16.停止线程
run方法执行完成,自然终止。
stop()方法,suspend()以及resume()都是过期作废方法,使用它们结果不可预期。
大多数停止一个线程的操作使用Thread.interrupt()等于说给线程打一个停止的标记, 此方法不回去终止一个正在运行的线程,需要加入一个判断才能可以完成线程的停止。
17.interrupted 和 isInterrupted
interrupted : 判断当前线程是否已经中断,会清除状态。
isInterrupted :判断线程是否已经中断,不会清除状态。
18.yield
放弃当前cpu资源,将它让给其他的任务占用cpu执行时间。但放弃的时间不确定,有可能刚刚放弃,马上又获得cpu时间片。
测试代码:(cpu独占时间片)
结果:
用时 = 20 毫秒!
加入yield,再来测试。(cpu让给其他资源导致速度变慢)
结果:
用时 = 38424 毫秒!
19.线程的优先级
在操作系统中,线程可以划分优先级,优先级较高的线程得到cpu资源比较多,也就是cpu有限执行优先级较高的线程对象中的任务,但是不能保证一定优先级高,就先执行。
Java的优先级分为1~10个等级,数字越大优先级越高,默认优先级大小为5。超出范围则抛出:java.lang.IllegalArgumentException。
20.优先级继承特性
线程的优先级具有继承性,比如a线程启动b线程,b线程与a优先级是一样的。
21.谁跑的更快?
设置优先级高低两个线程,累加数字,看谁跑的快,上代码。
结果:
low = 1193854568
high = 1204372373
22.线程种类
Java线程有两种,一种是用户线程,一种是守护线程。
23.守护线程的特点
守护线程是一个比较特殊的线程,主要被用做程序中后台调度以及支持性工作。当Java虚拟机中不存在非守护线程时,守护线程才会随着JVM一同结束工作。
24.Java中典型的守护线程
GC(垃圾回收器)
25.如何设置守护线程
Thread.setDaemon(true)
PS:Daemon属性需要再启动线程之前设置,不能再启动后设置。
25.Java虚拟机退出时Daemon线程中的finally块一定会执行?
Java虚拟机退出时Daemon线程中的finally块并不一定会执行。
代码示例:
结果:
没有任何的输出,说明没有执行finally。
26.设置线程上下文类加载器
? 获取线程上下文类加载器
public ClassLoader getContextClassLoader()
? 设置线程类加载器(可以打破Java类加载器的父类委托机制)
public void setContextClassLoader(ClassLoader cl)
27.join
join是指把指定的线程加入到当前线程,比如join某个线程a,会让当前线程b进入等待,直到a的生命周期结束,此期间b线程是处于blocked状态。
28.什么是synchronized?
synchronized关键字可以时间一个简单的策略来防止线程干扰和内存一致性错误,如果一个对象是对多个线程可见的,那么对该对想的所有读写都将通过同步的方式来进行。
29.synchronized包括哪两个jvm重要的指令?
monitor enter 和 monitor exit
30.synchronized关键字用法?
可以用于对代码块或方法的修饰
31.synchronized锁的是什么?
普通同步方法 —————> 锁的是当前实力对象。
静态同步方法—————> 锁的是当前类的Class对象。
同步方法快 —————> 锁的是synchonized括号里配置的对象。
32.Java对象头
synchronized用的锁是存在Java对象头里的。对象如果是数组类型,虚拟机用3个字宽(Word)存储对象头,如果对象是非数组类型,用2字宽存储对象头。
Tips:32位虚拟机中一个字宽等于4字节。
33.Java对象头长度
34.Java对象头的存储结构
32位JVM的Mark Word 默认存储结构
35.Mark Word的状态变化
Mark Word 存储的数据会随着锁标志为的变化而变化。
64位虚拟机下,Mark Word是64bit大小的
36.锁的升降级规则
Java SE 1.6 为了提高锁的性能。引入了“偏向锁”和轻量级锁“。
Java SE 1.6 中锁有4种状态。级别从低到高依次是:无锁状态、偏向锁状态、轻量级锁状态、重量级锁状态。
锁只能升级不能降级。
37.偏向锁
大多数情况,锁不仅不存在多线程竞争,而且总由同一线程多次获得。当一个线程访问同步块并获取锁时,会在对象头和栈帧中记录存储锁偏向的线程ID,以后该线程在进入和退出同步块时不需要进行 cas操作来加锁和解锁,只需测试一下对象头 Mark Word里是否存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功,表示线程已经获得了锁,如果失败,则需要测试下Mark Word中偏向锁的标示是否已经设置成1(表示当前时偏向锁),如果没有设置,则使用cas竞争锁,如果设置了,则尝试使用cas将对象头的偏向锁只想当前线程。
38.关闭偏向锁延迟
java6和7中默认启用,但是会在程序启动几秒后才激活,如果需要关闭延迟,
-XX:BiasedLockingStartupDelay=0。
39.如何关闭偏向锁
JVM参数关闭偏向锁:-XX:-UseBiasedLocking=false,那么程序默认会进入轻量级锁状态。
Tips:如果你可以确定程序的所有锁通常情况处于竞态,则可以选择关闭。
40.轻量级锁
线程在执行同步块,jvm会现在当前线程的栈帧中创建用于储存锁记录的空间。并将对象头中的Mark Word复制到锁记录中。然后线程尝试使用cas将对象头中的Mark Word替换为之乡锁记录的指针。如果成功,当前线程获得锁,如果失败,表示其他线程竞争锁,当前线程便尝试使用自旋来获取锁。
41.轻量锁的解锁
轻量锁解锁时,会使原子操作cas将 displaced Mark Word 替换回对象头,如果成功则表示没有竞争发生,如果失败,表示存在竞争,此时锁就会膨胀为重量级锁。
42.锁的优缺点对比
43.什么是原子操作
不可被中断的一个或一系列操作
44.Java如何实现原子操作
Java中通过锁和循环cas的方式来实现原子操作,JVM的CAS操作利用了处理器提供的CMPXCHG指令来实现的。自旋CAS实现的基本思路就是循环进行CAS操作直到成功为止。
45.CAS实现原子操作的3大问题
ABA问题,循环时间长消耗资源大,只能保证一个共享变量的原子操作
46.什么是ABA问题
问题:
因为cas需要在操作值的时候,检查值有没有变化,如果没有变化则更新,如果一个值原来是A,变成了B,又变成了A,那么使用cas进行检测时会发现发的值没有发生变化,其实是变过的。
解决:
添加版本号,每次更新的时候追加版本号,A-B-A —> 1A-2B-3A。
从jdk1.5开始,Atomic包提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA的问题。
47.CAS循环时间长占用资源大问题
如果jvm能支持处理器提供的pause指令,那么效率会有一定的提升。
一、它可以延迟流水线执行指令(de-pipeline),使cpu不会消耗过多的执行资源,延迟的时间取决于具体实现的版本,有些处理器延迟时间是0。
二、它可以避免在退出循环的时候因内存顺序冲突而引起的cpu流水线被清空,从而提高cpu执行效率。
48.CAS只能保证一个共享变量原子操作
一、对多个共享变量操作时,可以用锁。
二、可以把多个共享变量合并成一个共享变量来操作。比如,x=1,k=a,合并xk=1a,然后用cas操作xk。
Tips:java 1.5开始,jdk提供了AtomicReference类来保证饮用对象之间的原子性,就可以把多个变量放在一个对象来进行cas操作。
49.volatile关键字
volatile 是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性“。
Java语言规范第3版对volatile定义如下,Java允许线程访问共享变量,为了保证共享变量能准确和一致的更新,线程应该确保排它锁单独获得这个变量。如果一个字段被声明为volatile,Java线程内存模型所有线程看到这个变量的值是一致的。
50.等待/通知机制
一个线程修改了一个对象的值,而另一个线程感知到了变化,然后进行相应的操作。
51.wait
方法wait()的作用是使当前执行代码的线程进行等待,wait()是Object类通用的方法,该方法用来将当前线程置入“预执行队列”中,并在 wait()所在的代码处停止执行,直到接到通知或中断为止。
在调用wait之前线程需要获得该对象的对象级别的锁。代码体现上,即只能是同步方法或同步代码块内。调用wait()后当前线程释放锁。
52.notify
notify()也是Object类的通用方法,也要在同步方法或同步代码块内调用,该方法用来通知哪些可能灯光该对象的对象锁的其他线程,如果有多个线程等待,则随机挑选出其中一个呈wait状态的线程,对其发出 通知 notify,并让它等待获取该对象的对象锁。
53.notify/notifyAll
notify等于说将等待队列中的一个线程移动到同步队列中,而notifyAll是将等待队列中的所有线程全部移动到同步队列中。
54.等待/通知经典范式
等待
通知
55.ThreadLocal
主要解决每一个线程想绑定自己的值,存放线程的私有数据。
56.ThreadLocal使用
获取当前的线程的值通过get(),设置set(T) 方式来设置值。
输出:
未设置过值
Java小咖秀
Tips:默认值为null
57.解决get()返回null问题
通过继承重写initialValue()方法即可。
代码实现:
输出结果:
Java小咖秀
58.Lock接口
锁可以防止多个线程同时共享资源。Java5前程序是靠synchronized实现锁功能。Java5之后,并发包新增Lock接口来实现锁功能。
59.Lock接口提供 synchronized不具备的主要特性
60.重入锁 ReentrantLock
支持重进入的锁,它表示该锁能够支持一个线程对资源的重复加锁。除此之外,该锁的还支持获取锁时的公平和非公平性选择。
61.重进入是什么意思?
重进入是指任意线程在获取到锁之后能够再次获锁而不被锁阻塞。
该特性主要解决以下两个问题:
一、锁需要去识别获取锁的线程是否为当前占据锁的线程,如果是则再次成功获取。
二、所得最终释放。线程重复n次是获取了锁,随后在第n次释放该锁后,其他线程能够获取到该锁。
62.ReentrantLock默认锁?
默认非公平锁
代码为证:
63.公平锁和非公平锁的区别
公平性与否针对获取锁来说的,如果一个锁是公平的,那么锁的获取顺序就应该符合请求的绝对时间顺序,也就是FIFO。
64.读写锁
读写锁允许同一时刻多个读线程访问,但是写线程和其他写线程均被阻塞。读写锁维护一个读锁一个写锁,读写分离,并发性得到了提升。
Java中提供读写锁的实现类是ReentrantReadWriteLock。
65.LockSupport工具
定义了一组公共静态方法,提供了最基本的线程阻塞和唤醒功能。
66.Condition接口
提供了类似Object监视器方法,与 Lock配合使用实现等待/通知模式。
67.Condition使用
代码示例:
68.ArrayBlockingQueue?
一个由数据支持的有界阻塞队列,此队列FIFO原则对元素进行排序。队列头部在队列中存在的时间最长,队列尾部存在时间最短。
69.PriorityBlockingQueue?
一个支持优先级排序的无界阻塞队列,但它不会阻塞数据生产者,而只会在没有可消费的数据时,阻塞数据的消费者。
70.DelayQueue?
是一个支持延时获取元素的使用优先级队列的实现的无界阻塞队列。队列中的元素必须实现Delayed接口和 Comparable接口,在创建元素时可以指定多久才能从队列中获取当前元素。
71.Java并发容器,你知道几个?
ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList 、CopyOnWriteArraySet 、ConcurrentLinkedQueue、
ConcurrentLinkedDeque、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet、ArrayBlockingQueue、
LinkedBlockingQueue、LinkedBlockingDeque、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue、
LinkedTransferQueue、DelayQueue
72.ConcurrentHashMap
并发安全版HashMap,java7中采用分段锁技术来提高并发效率,默认分16段。Java8放弃了分段锁,采用CAS,同时当哈希冲突时,当链表的长度到8时,会转化成红黑树。(如需了解细节,见jdk中代码)
73.ConcurrentLinkedQueue
基于链接节点的无界线程安全队列,它采用先进先出的规则对节点进行排序,当我们添加一个元素的时候,它会添加到队列的尾部,当我们获取一个元素时,它会返回队列头部的元素。它采用cas算法来实现。(如需了解细节,见jdk中代码)
74.什么是阻塞队列?
阻塞队列是一个支持两个附加操作的队列,这两个附加操作支持阻塞的插入和移除方法。
1、支持阻塞的插入方法:当队列满时,队列会阻塞插入元素的线程,直到队列不满。
2、支持阻塞的移除方法:当队列空时,获取元素的线程会等待队列变为非空。
75.阻塞队列常用的应用场景?
常用于生产者和消费者场景,生产者是往队列里添加元素的线程,消费者是从队列里取元素的线程。阻塞队列正好是生产者存放、消费者来获取的容器。
76.Java里的阻塞的队列
77.Fork/Join
java7提供的一个用于并行执行任务的框架,把一个大任务分割成若干个小任务,最终汇总每个小任务结果的后得到大任务结果的框架。
78.工作窃取算法
是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。当大任务被分割成小任务时,有的线程可能提前完成任务,此时闲着不如去帮其他没完成工作线程。此时可以去其他队列窃取任务,为了减少竞争,通常使用双端队列,被窃取的线程从头部拿,窃取的线程从尾部拿任务执行。
79.工作窃取算法的有缺点
优点:充分利用线程进行并行计算,减少了线程间的竞争。
缺点:有些情况下还是存在竞争,比如双端队列中只有一个任务。这样就消耗了更多资源。
80.Java中原子操作更新基本类型,Atomic包提供了哪几个类?
AtomicBoolean:原子更新布尔类型
AtomicInteger:原子更新整形
AtomicLong:原子更新长整形
81.Java中原子操作更新数组,Atomic包提供了哪几个类?
AtomicIntegerArray: 原子更新整形数据里的元素
AtomicLongArray: 原子更新长整形数组里的元素
AtomicReferenceArray: 原子更新饮用类型数组里的元素
AtomicIntegerArray: 主要提供原子方式更新数组里的整形
82.Java中原子操作更新引用类型,Atomic包提供了哪几个类?
如果原子需要更新多个变量,就需要用引用类型了。
AtomicReference : 原子更新引用类型
AtomicReferenceFieldUpdater: 原子更新引用类型里的字段。
AtomicMarkableReference: 原子更新带有标记位的引用类型。标记位用boolean类型表示,构造方法时AtomicMarkableReference(V initialRef,boolean initialMark)
83.Java中原子操作更新字段类,Atomic包提供了哪几个类?
AtomiceIntegerFieldUpdater: 原子更新整形字段的更新器
AtomiceLongFieldUpdater: 原子更新长整形字段的更新器
AtomiceStampedFieldUpdater: 原子更新带有版本号的引用类型,将整数值
84.JDK并发包中提供了哪几个比较常见的处理并发的工具类?
提供并发控制手段: CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore
线程间数据交换: Exchanger
85.CountDownLatch
允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。
CountDownLatch的构造函数接受一个int类型的参数作为计数器,你想等待n个点完成,就传入n。
两个重要的方法:
countDown() : 调用时,n会减1。
await() : 调用会阻塞当前线程,直到n变成0。
await(long time,TimeUnit unit) : 等待特定时间后,就不会继续阻塞当前线程。
tips:计数器必须大于等于0,当为0时,await就不会阻塞当前线程。
不提供重新初始化或修改内部计数器的值的功能。
86.CyclicBarrier
可循环使用的屏障。
让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续运行。
CyclicBarrier默认构造放时CyclicBarrier(int parities) ,其参数表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达屏障,然后当前线程被阻塞。
87.CountDownLatch与CyclicBarrier区别
CountDownLatch:
计数器:计数器只能使用一次。
等待: 一个线程或多个等待另外n个线程完成之后才能执行。
CyclicBarrier:
计数器:计数器可以重置(通过reset()方法)。
等待: n个线程相互等待,任何一个线程完成之前,所有的线程都必须等待。
88.Semaphore
用来控制同时访问资源的线程数量,通过协调各个线程,来保证合理的公共资源的访问。
应用场景:流量控制,特别是公共资源有限的应用场景,比如数据链接,限流等。
89.Exchanger
Exchanger是一个用于线程间协作的工具类,它提供一个同步点,在这个同步点上,两个线程可以交换彼此的数据。比如第一个线程执行exchange()方法,它会一直等待第二个线程也执行exchange,当两个线程都到同步点,就可以交换数据了。
一般来说为了避免一直等待的情况,可以使用exchange(V x,long timeout,TimeUnit unit),设置最大等待时间。
Exchanger可以用于遗传算法。
90.为什么使用线程池
几乎所有需要异步或者并发执行任务的程序都可以使用线程池。合理使用会给我们带来以下好处。
- 降低系统消耗:重复利用已经创建的线程降低线程创建和销毁造成的资源消耗。
- 提高响应速度: 当任务到达时,任务不需要等到线程创建就可以立即执行。
- 提供线程可以管理性: 可以通过设置合理分配、调优、监控。
91.线程池工作流程
1、判断核心线程池里的线程是否都有在执行任务,否->创建一个新工作线程来执行任务。是->走下个流程。
2、判断工作队列是否已满,否->新任务存储在这个工作队列里,是->走下个流程。
3、判断线程池里的线程是否都在工作状态,否->创建一个新的工作线程来执行任务,
是->走下个流程。
4、按照设置的策略来处理无法执行的任务。
92.创建线程池参数有哪些,作用?
1.corePoolSize:核心线程池大小,当提交一个任务时,线程池会创建一个线程来执行任务,即使其他空闲的核心线程能够执行新任务也会创建,等待需要执行的任务数大于线程核心大小就不会继续创建。
2.maximumPoolSize:线程池最大数,允许创建的最大线程数,如果队列满了,并且已经创建的线程数小于最大线程数,则会创建新的线程执行任务。如果是无界队列,这个参数基本没用。
3.keepAliveTime: 线程保持活动时间,线程池工作线程空闲后,保持存活的时间,所以如果任务很多,并且每个任务执行时间较短,可以调大时间,提高线程利用率。
4.unit: 线程保持活动时间单位,天(DAYS)、小时(HOURS)、分钟(MINUTES、毫秒MILLISECONDS)、微秒(MICROSECONDS)、纳秒(NANOSECONDS)
5.workQueue: 任务队列,保存等待执行的任务的阻塞队列。
一般来说可以选择如下阻塞队列:
ArrayBlockingQueue:基于数组的有界阻塞队列。
LinkedBlockingQueue:基于链表的阻塞队列。
SynchronizedQueue:一个不存储元素的阻塞队列。
PriorityBlockingQueue:一个具有优先级的阻塞队列。
6.threadFactory:设置创建线程的工厂,可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。
-
handler: 饱和策略也叫拒绝策略。当队列和线程池都满了,即达到饱和状态。所以需要采取策略来处理新的任务。默认策略是AbortPolicy。
AbortPolicy:直接抛出异常。
CallerRunsPolicy: 调用者所在的线程来运行任务。
DiscardOldestPolicy:丢弃队列里最近的一个任务,并执行当前任务。
DiscardPolicy:不处理,直接丢掉。
当然可以根据自己的应用场景,实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。
93.向线程池提交任务
可以使用execute()和submit() 两种方式提交任务。
execute():无返回值,所以无法判断任务是否被执行成功。
submit():用于提交需要有返回值的任务。线程池返回一个future类型的对象,通过这个future对象可以判断任务是否执行成功,并且可以通过future的get()来获取返回值,get()方法会阻塞当前线程知道任务完成。get(long timeout,TimeUnit unit)可以设置超市时间。
94.关闭线程池
可以通过shutdown()或shutdownNow()来关闭线程池。它们的原理是遍历线程池中的工作线程,然后逐个调用线程的interrupt来中断线程,所以无法响应终端的任务可以能永远无法停止。
shutdownNow首先将线程池状态设置成STOP,然后尝试停止所有的正在执行或者暂停的线程,并返回等待执行任务的列表。
shutdown只是将线程池的状态设置成shutdown状态,然后中断所有没有正在执行任务的线程。
只要调用两者之一,isShutdown就会返回true,当所有任务都已关闭,isTerminaed就会返回true。
一般来说调用shutdown方法来关闭线程池,如果任务不一定要执行完,可以直接调用shutdownNow方法。
95.线程池如何合理设置
配置线程池可以从以下几个方面考虑。
-
任务是cpu密集型、IO密集型或者混合型
-
任务优先级,高中低。
-
任务时间执行长短。
-
任务依赖性:是否依赖其他系统资源。
cpu密集型可以配置可能小的线程,比如 n + 1个线程。
io密集型可以配置较多的线程,如 2n个线程。
混合型可以拆成io密集型任务和cpu密集型任务,
如果两个任务执行时间相差大,否->分解后执行吞吐量将高于串行执行吞吐量。
否->没必要分解。
可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()来获取cpu个数。
建议使用有界队列,增加系统的预警能力和稳定性。
96.Executor
从JDK5开始,把工作单元和执行机制分开。工作单元包括Runnable和Callable,而执行机制由Executor框架提供。
97.Executor框架的主要成员
ThreadPoolExecutor :可以通过工厂类Executors来创建。
可以创建3种类型的ThreadPoolExecutor:SingleThreadExecutor、FixedThreadPool、CachedThreadPool。
ScheduledThreadPoolExecutor :可以通过工厂类Executors来创建。
可以创建2中类型的ScheduledThreadPoolExecutor:ScheduledThreadPoolExecutor、SingleThreadScheduledExecutor
Future接口:Future和实现Future接口的FutureTask类来表示异步计算的结果。
Runnable和Callable:它们的接口实现类都可以被ThreadPoolExecutor或ScheduledThreadPoolExecutor执行。Runnable不能返回结果,Callable可以返回结果。
98.FixedThreadPool
可重用固定线程数的线程池。
查看源码:
corePoolSize 和maxPoolSize都被设置成我们设置的nThreads。
当线程池中的线程数大于corePoolSize ,keepAliveTime为多余的空闲线程等待新任务的最长时间,超过这个时间后多余的线程将被终止,如果设为0,表示多余的空闲线程会立即终止。
工作流程:
1.当前线程少于corePoolSize,创建新线程执行任务。
2.当前运行线程等于corePoolSize,将任务加入LinkedBlockingQueue。
3.线程执行完1中的任务,会循环反复从LinkedBlockingQueue获取任务来执行。
LinkedBlockingQueue作为线程池工作队列(默认容量Integer.MAX_VALUE)。因此可能会造成如下赢下。
1.当线程数等于corePoolSize时,新任务将在队列中等待,因为线程池中的线程不会超过corePoolSize。
2.maxnumPoolSize等于说是一个无效参数。
3.keepAliveTime等于说也是一个无效参数。
4.运行中的FixedThreadPool(未执行shundown或shundownNow))则不会调用拒绝策略。
5.由于任务可以不停的加到队列,当任务越来越多时很容易造成OOM。
99.CachedThreadPool
根据需要创建新线程的线程池。
查看源码:
corePoolSize设置为0,maxmumPoolSize为Integer.MAX_VALUE。keepAliveTime为60秒。
工作流程:
1.首先执行SynchronousQueue.offer (Runnable task)。如果当前maximumPool 中有空闲线程正在执行S ynchronousQueue.poll(keepAliveTIme,TimeUnit.NANOSECONDS),那么主线程执行offer操作与空闲线程执行的poll操作配对成功,主线程把任务交给空闲线程执行,execute方 法执行完成;否则执行下面的步骤2。
- 当初始maximumPool为空或者maximumPool中当前没有空闲线程时,将没有线程执行 SynchronousQueue.poll (keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)。这种情况下,步骤 1将失 败。此时CachedThreadPool会创建一个新线程执行任务,execute()方法执行完成。
3.在步骤2中新创建的线程将任务执行完后,会执行SynchronousQueue.poll (keepAliveTime,TimeUnit.NANOSECONDS)。这个poll操作会让空闲线程最多在SynchronousQueue中等待60秒钟。如果60秒钟内主线程提交了一个新任务(主线程执行步骤1),那么这个空闲线程将执行主线程提交的新任务;否则,这个空闲线程将终止。由于空闲60秒的空闲线程会被终止,因此长时间保持空闲的CachedThreadPool不会使用任何资源。
一般来说它适合处理时间短、大量的任务。
原文链接:https://www.jianshu.com/p/3e88a5fe75f0
最后
本次面试分享就到此结束了,于哥在这里还给大家准备了后续全套的笔试、面试真题!
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