java多线程和线程安全面试题及答案

java多线程和线程安全面试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.在Java中，哪个类是所有线程类的父类？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.Callable

答案：B

2.线程的生命周期中，哪个状态表示线程正在执行？

A.NEW

B.RUNNABLE

C.BLOCKED

D.TERMINATED

答案：B

3.下列哪个方法可以启动一个线程？

A.start()

B.run()

C.sleep()

D.join()

答案：A

4.在Java中，哪个关键字用于声明一个方法为同步方法？

A.synchronized

B.volatile

C.transient

D.final

答案：A

5.Java中的线程池核心线程数设置为0意味着什么？

A.线程池没有核心线程

B.线程池会创建无限多的线程

C.线程池会根据需要创建新线程

D.线程池会立即关闭

答案：C

6.在Java中，哪个类提供了等待/通知机制？

A.Object

B.Thread

C.Runnable

D.Callable

答案：A

7.下列哪个类不是Executor框架的一部分？

A.ThreadPoolExecutor

B.ScheduledThreadPoolExecutor

C.FutureTask

D.Callable

答案：D

8.在Java中，哪个方法可以中断一个线程？

A.interrupt()

B.stop()

C.suspend()

D.join()

答案：A

9.Java中的线程优先级范围是多少？

A.1-10

B.0-5

C.1-5

D.0-10

答案：A

10.在Java中，哪个类提供了线程安全的单例实现？

A.Singleton

B.Enum

C.Object

D.Thread

答案：B

二、多项选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪些是线程安全问题的表现？

A.死锁

B.竞态条件

C.活锁

D.优先级反转

答案：ABC

2.在Java中，哪些关键字可以用于实现线程安全？

A.synchronized

B.volatile

C.final

D.transient

答案：AB

3.线程池的哪些参数可以影响线程池的行为？

A.corePoolSize

B.maximumPoolSize

C.keepAliveTime

D.workQueue

答案：ABCD

4.下列哪些是Java中线程间通信的方法？

A.wait()

B.notify()

C.notifyAll()

D.sleep()

答案：ABC

5.在Java中，哪些方式可以实现线程间的协作？

A.使用wait()和notify()方法

B.使用join()方法

C.使用CountDownLatch

D.使用CyclicBarrier

答案：ABCD

6.下列哪些是线程池拒绝策略？

A.ThreadPoolExecutor.AbortPolicy

B.ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy

C.ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy

D.ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy

答案：ABCD

7.在Java中，哪些类可以用来创建线程？

A.Thread

B.Runnable

C.Callable

D.FutureTask

答案：ABCD

8.下列哪些是线程池关闭的方法？

A.shutdown()

B.shutdownNow()

C.awaitTermination()

D.isShutdown()

答案：ABC

9.下列哪些是线程的状态？

A.NEW

B.RUNNABLE

C.BLOCKED

D.TIMED_WAITING

答案：ABCD

10.下列哪些是线程安全的集合类？

A.Vector

B.ConcurrentHashMap

C.Hashtable

D.CopyOnWriteArrayList

答案：ABCD

三、判断题（每题2分，共20分）

1.Java中的线程一旦启动，就不能被中断。（错误）

2.使用synchronized关键字可以保证方法的原子性。（正确）

3.volatile关键字可以保证操作的原子性。（错误）

4.Java中的线程池可以动态调整线程数量。（正确）

5.使用sleep()方法可以释放对象的锁。（错误）

6.在Java中，线程的优先级可以确保线程的执行顺序。（错误）

7.线程池中的线程执行完毕后，线程对象会被销毁。（错误）

8.线程的join()方法可以用来等待线程执行结束。（正确）

9.使用Executors.newCachedThreadPool()创建的线程池可以缓存线程。（错误）

10.在Java中，可以使用interrupt()方法来安全地终止一个线程。（正确）

四、简答题（每题5分，共20分）

1.什么是线程安全？请举例说明。

答案：线程安全是指当多个线程访问某个类或对象时，不需要采取额外的同步措施，调用这个类或对象的行为都是安全的。例如，Vector和Hashtable是线程安全的集合类，它们内部已经实现了必要的同步措施，因此可以在多线程环境中安全使用。

2.什么是死锁？如何避免死锁？

答案：死锁是指两个或多个线程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种僵局，若无外力作用，它们都将无法继续向前推进。避免死锁的方法包括：避免资源一次性申请、使用顺序资源分配算法、超时放弃资源等。

3.什么是线程池？线程池的优点是什么？

答案：线程池是一种执行器（Executor），用于在一个后台线程中执行任务。线程池的主要优点包括减少在创建和销毁线程时所产生的性能开销、提高响应速度、提高线程的可管理性、可以根据系统的承载能力调整线程池的大小等。

4.什么是Callable和Future？它们与Runnable有什么区别？

答案：Callable是一个返回结果的Runnable，它允许任务返回值，并且可以抛出异常。Future表示异步计算的结果，它可以用来检查计算是否完成，以及获取计算的结果。与Runnable相比，Callable可以返回值和抛出异常，而Runnable不能。

五、讨论题（每题5分，共20分）

1.讨论线程安全和性能之间的关系，并给出一个线程安全但性能开销较小的实现方案。

答案：线程安全和性能之间存在权衡关系。为了保证线程安全，通常会引入同步机制，这可能会降低性能。一个性能开销较小的实现方案是使用局部变量和不可变对象，因为它们天然是线程安全的。

2.讨论Java中实现线程通信的几种方式，并比较它们的优缺点。

答案：Java中实现线程通信的方式包括wait()/notify()、join()、CountDownLatch、CyclicBarrier等。wait()/notify()适用于单个线程间的通信，而CountDownLatch和CyclicBarrier适用于多个线程间的同步。join()适用于等待一个线程完成。每种方式都有其适用场景和限制，需要根据具体需求选择。

3.讨论线程池的工作原理，并解释为什么使用线程池。

答案：线程池的工作原理是预先创建一定数量的线程，然后根据任务的到来，将任务分配给这些线程执行。线程池可以减少线