2026年高级Java程序员认证考试题多线程与并发编程

2026年高级Java程序员认证考试题多线程与并发编程一、选择题（每题2分，共20题）说明：以下每题只有一个正确答案。1.在Java中，以下哪个类是所有线程的父类？A.RunnableB.ThreadC.CallableD.Executor2.当多个线程同时访问一个对象的synchronized方法时，以下哪个说法正确？A.必须先获取该对象的Class锁B.线程会随机等待C.只有一个线程能进入该方法D.必须使用volatile关键字3.在Java中，以下哪个集合类是线程安全的？A.ArrayListB.HashMapC.ConcurrentHashMapD.LinkedList4.以下哪个关键字用于声明一个线程安全的类？A.synchronizedB.volatileC.finalD.thread-safe5.在Java中，以下哪个方法用于让当前线程休眠指定毫秒数？A.wait()B.sleep()C.yield()D.notify()6.当多个线程调用同一个对象的wait()方法时，以下哪个说法正确？A.线程会随机唤醒B.必须使用notify()或notifyAll()唤醒C.线程会一直等待D.必须使用interrupt()中断7.在Java中，以下哪个类用于处理定时任务？A.TimerB.ScheduledExecutorServiceC.TimerTaskD.ExecutorService8.当多个线程同时修改一个共享变量时，以下哪个场景最容易导致数据不一致？A.使用volatile关键字修饰B.使用synchronized方法保护C.使用原子类（如AtomicInteger）D.使用线程局部变量（ThreadLocal）9.在Java中，以下哪个方法用于中断一个正在运行的线程？A.stop()B.interrupt()C.terminate()D.quit()10.在Java中，以下哪个锁是可重入的？A.ReentrantLockB.synchronizedC.ReadWriteLockD.CountDownLatch二、填空题（每空1分，共10空）说明：请将正确答案填入横线上。1.在Java中，使用______关键字可以声明一个线程安全的集合。2.当多个线程访问同一个对象的synchronized方法时，线程会按照______顺序进入。3.在Java中，使用______类可以实现异步任务处理。4.当线程调用wait()方法时，当前线程会进入______状态。5.在Java中，使用______关键字可以防止指令重排序。6.在Java中，使用______类可以实现高性能的并发集合操作。7.当多个线程需要访问共享资源时，可以使用______锁实现读写分离。8.在Java中，使用______类可以实现线程安全的计数器。9.当线程调用sleep()方法时，当前线程会进入______状态。10.在Java中，使用______类可以实现线程间的通信。三、简答题（每题5分，共6题）说明：请简要回答以下问题。1.简述Java中的线程状态有哪些？2.解释什么是线程安全，并列举三种实现线程安全的方法。3.比较synchronized和ReentrantLock的异同点。4.解释什么是CAS算法，并说明其优缺点。5.描述线程池的工作原理及其优点。6.解释什么是AQS，并说明其作用。四、编程题（每题15分，共2题）说明：请根据要求编写代码。1.编写一个线程安全的计数器类，要求支持自增操作（如++）。2.编写一个程序，使用线程池执行10个任务，每个任务打印当前时间，并等待1秒后结束。答案与解析一、选择题答案与解析1.B-Thread是所有线程的父类，而Runnable是接口，Callable用于返回结果的任务。2.C-synchronized方法会使用对象锁，同一时间只能有一个线程进入该方法。3.C-ConcurrentHashMap是线程安全的，而ArrayList、HashMap和LinkedList默认不是线程安全的。4.D-thread-safe是标注线程安全的注解，但Java没有该关键字。正确答案应改为使用synchronized或volatile实现。5.B-sleep()方法用于让当前线程休眠指定毫秒数，而wait()和notify()用于对象锁。6.B-wait()方法会释放对象锁，线程会进入等待状态，必须使用notify()或notifyAll()唤醒。7.B-ScheduledExecutorService用于处理定时任务，而Timer和TimerTask较过时。8.A-未使用同步机制时，多个线程修改共享变量可能导致数据不一致。9.B-interrupt()方法用于中断线程，而stop()已被废弃。10.A-ReentrantLock是可重入锁，而synchronized也是可重入的，但ReentrantLock更灵活。二、填空题答案与解析1.Collections.synchronizedXXX-如Collections.synchronizedList()、Collections.synchronizedMap()等。2.FIFO（先进先出）-synchronized方法遵循锁的获取顺序。3.CompletableFuture-用于异步编程，支持链式调用和回调。4.等待（Waiting）-wait()方法会释放锁并进入等待状态。5.volatile-volatile关键字可以防止指令重排序。6.ConcurrentHashMap-高性能的线程安全集合。7.ReadWriteLock-支持读写分离，允许多个读线程访问。8.AtomicInteger-线程安全的原子类计数器。9.阻塞（Blocked）-sleep()方法会释放锁，但当前线程不会进入等待状态。10.CountDownLatch-用于线程间的同步通信。三、简答题答案与解析1.Java中的线程状态-新建（New）：线程创建后未启动。-运行（Running）：线程正在执行。-阻塞（Blocked）：线程等待锁或I/O。-等待（Waiting）：线程调用wait()方法。-终止（Terminated）：线程执行完毕。2.线程安全与实现方法-线程安全指多个线程访问共享资源时不会导致数据不一致。-实现方法：synchronized、volatile、原子类（Atomic）、线程局部变量（ThreadLocal）、集合框架（如ConcurrentHashMap）。3.synchronized与ReentrantLock的异同-相同：都是可重入锁。-不同：synchronized是隐式锁，ReentrantLock是显式锁；ReentrantLock支持条件变量、公平锁等。4.CAS算法-CAS（Compare-And-Swap）通过比较并交换操作实现原子性。-优点：非阻塞、高性能。-缺点：可能导致自旋、不支持条件变量。5.线程池的工作原理-线程池复用线程，减少创建销毁开销。-优点：提高性能、控制并发数、避免资源耗尽。6.AQS（AbstractQueuedSynchronizer）-AQS是Java锁框架的基础，通过队列实现同步。-作用：管理锁状态、处理线程阻塞与唤醒。四、编程题答案与解析1.线程安全计数器类javaimportjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;publicclassSafeCounter{privateAtomicIntegercount=newAtomicInteger(0);publicvoidincrement(){count.incrementAndGet();}publicintgetCount(){returncount.get();}}2.使用线程池执行任务javaimportjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.Executors;importjava.time.LocalDateTime;publicclassThreadPoolExample{publicstaticvoidmain(String[]args){ExecutorServicepool=Executors.newFixedThreadPool(10);for(inti=0;i<10;i++){pool.submit(()