求职学习笔记｜并发编程知识点常见问题总结（一）

我会带着你远行 2021-07-24 15:59 279阅读 0赞

## 1. 什么是阻塞队列？阻塞队列的实现原理是什么？ ##

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：在队列为空时，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里拿元素。

## 2. 什么是 Callable 和 Future？ ##

`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，并且无法抛出返回结果的异常，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。可以认为是带有回调的 `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。

## 3. 什么是 FutureTask? ##

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 Executor 来执行。

## 4. notify ()和 notifyAll ()有什么区别？ ##

当一个线程进入 wait 之后，就必须等其他线程`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`notify`因为信号丢失而造成程序异常。

## 5. 什么是可重入锁( ReentrantLock )？谈谈它的实现 ##

线程可以重复进入任何一个它已经拥有的锁所同步着的代码块，`synchronized、ReentrantLock`都是可重入的锁。在实现上，就是线程每次获取锁时判定如果获得锁的线程是它自己时，简单将计数器累积即可，每 释放一次锁，进行计数器累减，直到计算器归零，表示线程已经彻底释放锁。

## 6. 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，这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。Java里面的同步原语`synchronized`关键字的实现是悲观锁。  
**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不会修改，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。在Java中原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式 CAS 实现的。  
**乐观锁的实现方式：**

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次尝试的策略。  
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，失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次尝试。Java开发交流君样：756584822

## 7. 什么是 CAS 操作，缺点是什么？ ##

CAS 的基本思路就是，如果这个地址上的值和期望的值相等，则给其赋予新值，否则不做任何事儿，但是要返回原值是多少。每一个 CAS 操作过程都包含三个运算符：一个内存地址 V，一个期望的值 A 和一个新值 B，操作的时候如果这个地址上存放的值等于这个期望的值 A，则将地址上的值赋为新值 B，否则不做任何操作。  
CAS 缺点

**ABA 问题**

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J DK 的 `atomic`包里提供了一个类 `AtomicStampedReference` 来解决 ABA 问题。  
循环时间长开销大：  
对于资源竞争严重(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`。

**只能保证一个共享变量的原子操作：**

当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，这个时候就可以用锁。

## 8. SynchronizedMap 和 ConcurrentHashMap 有什么区别？ ##

1`. Executor`框架是一个根据一组执行策略调用，调度，执行和控制的异步任务的框架。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，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。

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。

## 9. 在 Java 中 wait 和 sleep 方法的不同？ ##

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` 通常被用于暂停执行。

## 10. 一个线程运行时发生异常会怎样？ ##

如果异常没有被捕获该线程将会停止执行。`Thread.UncaughtExceptionHandler`是用于处理未捕获异常造成线程突然中断情况的一个内嵌接口。当一个未捕获异常将造成线程中断的时候 JVM 会使用 `Thread.getUncaughtExceptionHandler ( )` 来查询线程的`UncaughtExceptionHandler`并将线程和异常作为参数传递给`handler`的`uncaughtException()`方法进行处理。

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