Java多线程并发面试问答

java并发面试问答

什么是原子操作？java并发api中的原子类是什么？

原子操作在单个任务单元中执行，而不受其他操作的干扰。在多线程环境中，原子操作是必需的，以避免数据不一致。

int++不是原子操作。因此，当一个线程读取其值并将其递增1时，另一线程读取了较早的值，从而导致错误的结果。

为了解决这个问题，我们必须确保对count的增量操作是原子的，我们可以使用synchronization做到这一点，但是java 5 java.util.concurrent.atomic为int和long提供了包装器类，可用于自动实现此目的不使用同步。

java并发api中的lock接口是什么？与同步相比，它有什么好处？

与使用同步方法和同步块相比，lock接口提供了更广泛的锁定操作。它们允许更灵活的结构，可以具有完全不同的属性，并且可以支持多个关联的condition对象。
锁的优点是

• 有可能使它们公平
• 在等待lock对象时，可以使线程响应中断。
• 可以尝试获取锁，但是如果无法获取锁，则立即返回或在超时后返回
• 可以在不同的范围内以不同的顺序获取和释放锁

什么是executor框架？

在java 5中，executor框架是通过java.util.concurrent.executor接口引入的。

executor框架是用于根据一组执行策略对异步任务的调用，调度，执行和控制进行标准化的框架。

创建很多没有最大阈值限制的线程会导致应用程序用尽堆内存。因此，创建threadpool是更好的解决方案，因为可以合并和重用有限数量的线程。执行程序框架简化了用java创建线程池的过程。

什么是blockingqueue？我们如何使用阻塞队列来实现生产者－消费者问题？

java.util.concurrent.blockingqueue是一个queue，它支持以下操作：在检索和删除元素时等待队列变为非空，并在添加元素时等待队列中的空间变为可用。

如果尝试将空值存储在队列中，则blockingqueue不接受空值并抛出nullpointerexception。

blockingqueue实现是线程安全的。所有排队方法本质上都是原子的，并使用内部锁或其他形式的并发控制。

blockingqueue接口是java集合框架的一部分，它主要用于实现生产者－消费者问题。

什么是callable和future？

java 5在并发包中引入了java.util.concurrent.callable接口，该接口类似于runnable接口，但是它可以返回任何object并能够引发exception。

callable接口使用泛型定义object的返回类型。executors类提供有用的方法来在线程池中执行callable。由于可调用任务并行运行，因此我们必须等待返回的object。可调用任务返回java.util.concurrent.future对象。使用future，我们可以找出callable任务的状态并获取返回的object。它提供了get()方法，可以等待callable完成，然后返回结果。

什么是futuretask类？

futuretask是future接口的基本实现类，我们可以将其与executors一起使用以进行异步处理。在大多数情况下，我们不需要使用futuretask类，但是如果我们要覆盖future接口的某些方法并希望保留大多数基本实现，它将非常方便。我们可以扩展此类并根据我们的要求覆盖方法。

什么是并发集合类？

java collection类是fast-fail的，这意味着如果在使用迭代器遍历某个线程的同时更改了collection，则iterator.next()将抛出concurrentmodificationexception。

并发集合类支持检索的完全并发性和可调整的预期更新并发性。
主要类是concurrenthashmap，copyonwritearraylist和copyonwritearrayset。

什么是executors类？

executors类为executor，executorservice，scheduledexecutorservice，threadfactory和callable类提供实用程序方法。

executors类可用于在java中轻松创建线程池，这也是唯一支持执行callable实现的类。

java 8中的并发api有哪些改进？

一些重要的并发api增强功能包括：

• concurrenthashmapcompute()，foreach()，foreachentry()，foreachkey()，foreachvalue()，merge()，reduce()和search()方法。
• 可以显式完成的completablefuture（设置其值和状态）。
• 执行程序newworkstealingpool()方法使用所有可用处理器作为目标并行度来创建窃取线程池。

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