(小奇JAVA面试)每日10道Java面试题打卡—Java基础篇3

Posted 2021-06-09 学无止境小奇

二十一、说说你对线程安全的理解

与其说是线程安全，不如说是内存安全，堆是共享内存，可以被所有线程访问。

堆 是进程和线程共有的空间，每一个进程里面有多个线程，分全局堆和局部堆，全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是分配给用户的空间，堆在操作系统对进程初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是用完了还要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。

栈 是每个线程独有的，所以栈是线程安全的，每个线程的栈互相独立。

目前主流的操作系统都是多任务的，即多个进程同事运行，为了保证安全，每个进程只能访问分配给自己的内存空间，而不能访问别的进程的，这是由操作系统保障的。

在每个进程的内存空间中都会有一块特殊的公共区域，通常称为堆（内存），进程内的所有线程都可以访问这个区域，所以这个区域是线程不安全的。

二十二、Thread和Runable的区别

Thread和Runnable的实质是继承关系，没有可比性，无论使用Runnable还是Thread，都会new Thread，然后执行run()方法，用法上，如果有复杂的线程操作需求，那就选择继承Thread，如果只是简单的执行一个任务，那就实现runnable。

二十三、说说你对守护线程的理解

守护线程：为所有非守护线程提供服务的线程，任何一个守护线程都是在整个JVM中所有非守护线程的保姆。

守护线程类似于整个进程的一个小兵，它的生死无关重要，但是它却依赖整个进行而运行，如果其他线程结束了，没有要执行的了，程序就结束了，守护线程立马就中断了。

注意：由于守护线程的终止是自身无法控制的，因此不要把IO、File等重要操作逻辑分配给它，因为它不靠谱。

二十四、ThreadLocal的原理的使用场景

每一个Thread对象均含有一个ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocal，它存储本线程中所有ThreadLocal对象及其对应的值。

当执行set方法时，ThreadLocal首先会获取当前线程对象，然后获取当前线程的ThreadLocalMap对象，再以当前ThreadLocal对象为key，将值存储进ThreadLocalMap对象中。

get方法执行过程类似，ThreadLocal首先会获取当前线程对象，然后获取当前线程的ThreadLocalMap对象，再以当前ThreadLocal对象为key，获取对应的value。

使用场景：

1、在进行对象跨层传递的时候，使用ThreadLocal可以避免多次传递，打破层次间的约束。

2、线程间数据隔离。

3、进行实物操作，用于存储线程事务信息。

4、数据库连接，Session会话管理。

二十五、ThreadLocal内存泄漏原因，如何避免

内存泄漏为程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄漏危害可以忽略，但内存泄漏堆积后果很严重。

不再会被使用的对象或者变量占用的内存不能被回收，就是内存泄漏。

强引用：使用最普通的引用 new，一个对象具有强引用，不会被垃圾回收器回收，当内存空间不足，java虚拟机宁愿抛出outOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不回收这种对象。

如果想取消强引用和某个对象之间的关联，可以显式地将引用复制为null，这样可以使JVM在合适的时间就会回收该对象。

弱引用：jvm进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象，在java中，用java.lang.ref.WeakReference类来表示，可以在缓存中使用弱引用。

ThreadLocal的实现原理，每一个Thread维护了一个ThreadLocalMap，key为使用弱引用的ThreadLocal实例，value为线程变量的副本。

ThreadLocal正确的使用方法：

每次使用完ThreadLocal都调用它的remove()方法清除数据。

二十六、并发、并行、串行的区别

串行在时间上不可能发生重叠，前一个任务没搞定，下一个任务就只能等着。

并行在时间上是重叠的，两个任务在同一时刻互不干扰的同时执行。

并发允许两个任务彼此干扰，统一时间点，只有一个任务运行，交替执行。

二十七、并发的三大特性

1、原子性

原子性是指在一个操作中cpu不可以在中途暂停然后再调度，即不被中断操作，要不全部执行完成，要不都不执行，就好比转账，从账户A向账户B转1000元，那么必然包括2个操作：从账户A减去1000元，往账户B加上1000元。2个操作必须全部完成。

2、可见性

当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程可以立刻看到这个新变化的值。

3、有序性

虚拟机在进行代码编译时，对于那些改变顺序之后不会对最终结果造成影响的代码，虚拟机不一定会按照我们写的代码顺序来执行，有可能将他们重排序，实际上，对于有些代码进行重排序之后，虽然对变量的值没有造成影响，但有可能会出现线程安全问题。

二十八、为什么要用线程池？解释下线程池参数

1、降低资源消耗：提高线程利用率，降低创建和销毁线程的消耗。

2、提高响应速度：任务来了，直接有现成可用可执行，而不是先创建线程，再执行。

3、提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，使用线程池可以统一分配调优监控。

1》 corePoolSize代表核心线程数，也就是正常情况下创建工作的线程数，这些线程创建后并不会消除，而是一种常驻线程。

2》maxinumPoolSize代表最大线程数，它与核心线程数相对应，表示最大允许被创建的线程数，比如当前任务比较多，将核心线程数都用完了，还无法满足需求时，此时就会创建新的线程，但是线程池内线程总数不会超过最大线程数。

3》keepAliveTime、unit表示超出核心线程数之外的线程的空闲存活时间，也就是核心线程不会消除，但是超过核心线程数的部分线程如果空闲一定的时间则会被消除，我们可以通过setkeepAliveTime来设置空闲时间。

4》workQueue用来存放待执行的任务，假设我们现在核心线程都已被使用，还有任务进来则全部放入队列，直到整个队列被放满但任务还在持续进入则会开始创建新的线程。

5》ThreadFactory实际上是一个线程工厂，用来生产线程执行任务。

6》Handler：任务拒绝策略，当达到最大线程数，线程池已经没有能力继续处理新提交的任务时，就执行任务拒绝策略。

二十九、简述线程池处理流程

三十、线程池中阻塞队列的作用？为什么是先添加队列而不是先创建最大线程

1、一般的队列只能保证作为一个有限长度的缓冲区，如果超出了缓冲长度，就无法保留当前的任务了，阻塞队列通过阻塞可以保留住当前想要继续入队的任务。

2、阻塞队列可以保证任务队列中没有任务时阻塞获取任务的线程，使得线程进入wait状态，释放cpu资源。

3、阻塞队列自带阻塞和唤醒的功能，不需要额外处理，无任务执行时，线程池利用阻塞队列的take方法挂起，从而维持核心线程的存活，不至于一直占用cpu的资源。

4、在创建新线程的时候，要获取全局锁的，这个时候其它的就得阻塞，影响了整体效率，所以说线程的创建是比较消耗资源的。