java并發(fā)進(jìn)階面試題及答案

java并發(fā)進(jìn)階面試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.在Java中，`synchronized`關(guān)鍵字可以用于修飾哪些元素？

A.方法

B.代碼塊

C.類

D.所有以上

答案：D

2.`volatile`關(guān)鍵字在Java中的作用是什么？

A.確保變量的可見性

B.確保變量的原子性

C.確保變量的有序性

D.以上都是

答案：A

3.`java.util.concurrent`包中，哪個類提供了線程安全的集合？

A.Vector

B.ArrayList

C.ConcurrentHashMap

D.HashSet

答案：C

4.在Java中，`wait()`和`notify()`方法必須在哪個對象上調(diào)用？

A.任意對象

B.字符串對象

C.線程對象

D.同步鎖對象

答案：D

5.`ReentrantLock`與`synchronized`相比，哪個提供了更靈活的鎖定機(jī)制？

A.`ReentrantLock`

B.`synchronized`

C.兩者一樣

D.無法比較

答案：A

6.`java.util.concurrent`包中的`ExecutorService`接口的主要作用是什么？

A.提供線程池管理功能

B.提供線程調(diào)度功能

C.提供線程同步功能

D.提供線程通信功能

答案：A

7.`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`的主要區(qū)別是什么？

A.`CountDownLatch`是一次性的，`CyclicBarrier`可以重復(fù)使用

B.`CyclicBarrier`是一次性的，`CountDownLatch`可以重復(fù)使用

C.兩者都可以重復(fù)使用

D.兩者都是一次性的

答案：A

8.在Java中，`AtomicInteger`類是如何保證操作的原子性的？

A.通過`synchronized`關(guān)鍵字

B.通過`volatile`關(guān)鍵字

C.通過CAS（Compare-And-Swap）操作

D.通過線程池

答案：C

9.`ReadWriteLock`允許什么類型的并發(fā)訪問？

A.只允許一個讀或一個寫

B.允許多個讀，但寫是獨(dú)占的

C.只允許寫操作

D.不允許任何并發(fā)訪問

答案：B

10.`Future`接口在Java并發(fā)編程中的主要作用是什么？

A.提供線程間的通信機(jī)制

B.提供線程的調(diào)度機(jī)制

C.提供線程的同步機(jī)制

D.提供線程的異常處理機(jī)制

答案：A

二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）

1.下列哪些是Java內(nèi)存模型（JMM）的特性？

A.原子性

B.可見性

C.有序性

D.線程安全性

答案：ABC

2.在Java中，哪些是正確的線程啟動方式？

A.`Thread.start()`

B.`Thread.run()`

C.`Runnable.run()`

D.`Thread.runnable()`

答案：A

3.`java.util.concurrent`包中，哪些類可以用來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式？

A.`BlockingQueue`

B.`Semaphore`

C.`CountDownLatch`

D.`CyclicBarrier`

答案：A

4.下列哪些是Java中實(shí)現(xiàn)線程安全的集合？

A.`Collections.synchronizedList`

B.`ConcurrentHashMap`

C.`CopyOnWriteArrayList`

D.`Vector`

答案：ABCD

5.下列哪些是Java中用于線程間通信的工具？

A.`wait()`

B.`notify()`

C.`join()`

D.`interrupt()`

答案：ABC

6.下列哪些是Java中用于線程同步的工具？

A.`synchronized`

B.`ReentrantLock`

C.`Semaphore`

D.`CountDownLatch`

答案：ABCD

7.下列哪些是Java中用于線程池管理的工具？

A.`ExecutorService`

B.`ThreadPoolExecutor`

C.`ScheduledExecutorService`

D.`Future`

答案：ABC

8.下列哪些是Java中用于原子操作的類？

A.`AtomicInteger`

B.`AtomicLong`

C.`AtomicReference`

D.`AtomicBoolean`

答案：ABCD

9.下列哪些是Java中用于并發(fā)集合的工具？

A.`ConcurrentHashMap`

B.`CopyOnWriteArrayList`

C.`ConcurrentLinkedQueue`

D.`ArrayDeque`

答案：ABC

10.下列哪些是Java中用于并發(fā)編程的接口？

A.`Runnable`

B.`Callable`

C.`Future`

D.`Executor`

答案：ABCD

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.`synchronized`關(guān)鍵字可以用于方法和代碼塊。（對）

2.`volatile`關(guān)鍵字可以保證復(fù)合操作的原子性。（錯）

3.`java.util.concurrent`包中的`CopyOnWriteArrayList`是線程安全的。（對）

4.`ExecutorService`接口提供了線程池的管理功能。（對）

5.`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`都可以重復(fù)使用。（錯）

6.`AtomicInteger`類使用`synchronized`關(guān)鍵字來保證操作的原子性。（錯）

7.`ReadWriteLock`允許多個讀操作同時(shí)進(jìn)行。（對）

8.`Future`接口提供了線程間的通信機(jī)制。（對）

9.`ReentrantLock`提供了比`synchronized`更靈活的鎖定機(jī)制。（對）

10.`java.util.concurrent`包中的`Semaphore`可以用來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式。（對）

四、簡答題（每題5分，共20分）

1.請簡述`synchronized`關(guān)鍵字和`ReentrantLock`的區(qū)別。

答案：

`synchronized`是Java內(nèi)置的同步機(jī)制，它可以用來修飾方法和代碼塊，而`ReentrantLock`是一個顯式的鎖機(jī)制，提供了比`synchronized`更靈活的鎖定機(jī)制，如嘗試非阻塞獲取鎖、可中斷的鎖獲取等。

2.描述`java.util.concurrent`包中`ExecutorService`的作用。

答案：

`ExecutorService`是`java.util.concurrent`包中的一個接口，它提供了線程池的管理功能，包括線程的創(chuàng)建、啟動、調(diào)度以及關(guān)閉等，可以有效地管理線程的生命周期，提高資源利用率和程序性能。

3.解釋`java.util.concurrent`包中`CopyOnWriteArrayList`的工作原理。

答案：

`CopyOnWriteArrayList`是一種線程安全的變體ArrayList，適用于讀多寫少的場景。當(dāng)對列表進(jìn)行修改操作（如添加、刪除元素）時(shí)，它會創(chuàng)建當(dāng)前列表的一個副本，然后在副本上進(jìn)行修改，最后將原列表替換為修改后的副本，從而保證了讀操作的高性能。

4.簡述`java.util.concurrent`包中`Future`接口的作用。

答案：

`Future`接口提供了一種機(jī)制，允許一個線程等待另一個線程中任務(wù)的完成，并且可以獲取任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果。它提供了`cancel`、`isDone`和`get`等方法，用于取消任務(wù)、檢查任務(wù)是否完成以及獲取任務(wù)的結(jié)果。

五、討論題（每題5分，共20分）

1.討論`synchronized`和`ReentrantLock`在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇。

答案：

在實(shí)際應(yīng)用中，如果需要的同步操作比較簡單，可以使用`synchronized`，因?yàn)樗氖褂酶唵?。但如果需要更?fù)雜的同步控制，如嘗試非阻塞獲取鎖、可中斷的鎖獲取、公平鎖等，那么`ReentrantLock`會是更好的選擇。

2.討論`java.util.concurrent`包中的`ExecutorService`與直接使用線程相比的優(yōu)勢。

答案：

使用`ExecutorService`相比直接使用線程，可以更好地管理線程的生命周期，減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷，提高資源利用率。同時(shí)，它還提供了靈活的線程池管理功能，如線程池的大小調(diào)整、任務(wù)的提交和取消等。

3.討論`java.util.concurrent`包中`CopyOnWriteArrayList`在實(shí)際應(yīng)用中的適用場景。

答案：

`CopyOnWriteArrayList`適用于讀操作遠(yuǎn)多于寫操作的場景，因?yàn)樗趯懖僮鲿r(shí)會復(fù)制整個數(shù)組，這在寫操作頻繁的