【java面试经(架构师&设计师)-第6课】JAVA基础之多线程(二)
发布日期:2021-05-10 03:44:42 浏览次数:20 分类:精选文章

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技术清单

本文整理了Java数据结构及多线程编程的相关知识,旨在帮助读者理解Java中的线程通信机制以及如何高效地管理多线程资源。

技术解析

一、进程间如何通讯,线程间如何通讯(如何在两个线程间共享数据)?

线程间的通信方式

线程间的通信是Java多线程编程中的核心问题,主要有以下几种方法:

  • 使用全局变量

    全局变量可以被多个线程共享,但为了确保线程安全,应将其声明为volatile

    • volatile的原理
      volatile变量不会被缓存在CPU寄存器中,每次访问都直接从主内存读取,确保多线程环境下共享数据的正确性。
  • 使用共享对象

    将共享数据封装在对象中,通过对象引用进行操作。这种方式可以避免直接共享敏感数据,同时仍然支持线程安全。

  • 使用线程安全类

    Java提供了多种线程安全类,如ThreadLocal,可以在每个线程中维护独立的数据副本。

  • 二、如何写代码来解决生产者消费者问题?(wait和notify?Semaphore 或者 BlockingQueue?)

    解决生产者消费者问题的关键在于确保数据的生产和消费同步。常用的方法包括:

  • 传统方法(wait和notify)

    使用wait()notify()方法,允许等待和通知特定线程。这种方法简单,但代码难以扩展复杂场景。

  • Semaphore信号量

    Semaphore允许多个线程同时访问资源,但需要在使用完毕后释放信号,确保资源不会被超负荷使用。

  • BlockingQueue阻塞队列

    BlockingQueue结合了队列和阻塞机制,允许生产者直接将数据放入队列,而消费者在数据不足时自动等待。这种方法简化了代码逻辑,适合大多数场景。

  • 三、Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同?

  • synchronized

    • 基于底层的监测锁机制,自动释放锁。
    • 适用于简单的同步需求,但性能较低。
  • ReentrantLock

    • 提供更高级的锁机制,支持多级重入锁。
    • 通过lock()unlock()方法进行操作,适合复杂的同步需求。
  • 四、如何避免死锁?死锁的发生的四个条件?怎么检测一个线程是否拥有锁?JVM中哪个参数是用来控制线程的栈堆栈小的?

  • 避免死锁的方法

    • 检查所有锁的使用条件,确保不会出现互斥条件。
    • 定期打印所有线程的锁状态,及时发现死锁。
  • 死锁发生的四个条件

    • 互斥条件(临界区段需要被同一线程独占)。
    • 不能互相等待(两线程A和B都在等待对方完成某个操作)。
    • 不可调换条件(线程A持有锁B,而线程B持有锁A)。
    • 有限时间内无法完成操作。
  • 检测线程是否拥有锁

    • 使用Thread.isHoldLock()方法。
  • JVM参数控制栈和堆的大小

    • 栈参数:-Xss
    • 堆参数:-Xms-Xmx
  • 五、yield()方法和join方法有什么作用?wait() 和 sleep()方法的不同?

  • yield()方法

    • 主动让当前线程释放CPU,等待其他线程获取CPU。
    • 常用于让线程暂时让步,避免占用CPU资源。
  • join()方法

    • 等待当前线程完成后,等待另一个线程的终止。
    • 通常用于线程的合并和同步。
  • wait()和sleep()方法的不同

    • wait():让当前线程释放锁,并等待其他线程获取锁。
    • sleep():让当前线程暂停一段时间,但不释放锁。
  • 以上就是Java多线程编程中的一些核心知识点,希望对您有所帮助!

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