多线程专题.docx

不管你是新程序员还是老手，你一定在面试中遇到过有关线程的问题。Java语言一个重要的特点就是内置了对并发的支持，让Java大受企业和程序员的欢迎。大多数待遇丰厚的Java开发职位都要求开发者精通多线程技术并且有丰富的Java程序开发、调试、优化经验，所以线程相关的问题在面试中经常会被提到。 在典型的Java面试中， 面试官会从线程的基本概念问起，这些面试题从很多角度解读多线程 Java中的多线程是编程中的重要概念，尤其在面试中，它是评估开发者技能的关键部分。本文将深入探讨线程的基本概念、状态、创建方法、中断机制以及相关的关键字和概念。 1. **线程概念**： 线程是程序执行的最小单位，它在进程中运行，可以理解为进程内的子任务。操作系统会调度线程，决定它们何时执行。在Java中，由于其内置的并发支持，使得多线程编程变得相对容易。 2. **线程状态**： - **New**：线程刚被创建，尚未启动。 - **Runnable**：线程已启动，等待CPU资源执行。 - **Blocked**：线程被阻塞，例如在等待锁。 - **Waiting**：线程处于无限等待状态，如调用`wait()`方法。 - **Timed Waiting**：线程处于有限等待状态，如调用`sleep()`或`join()`带超时参数的方法。 - **Terminated**：线程执行完毕或因异常终止。 3. **线程创建**： - **继承Thread类**：覆盖`run()`方法。 - **实现Runnable接口**：实现`run()`方法，然后通过`Thread`实例化并传入`Runnable`对象。 - **实现Callable接口**：实现`call()`方法，可返回值且能抛出异常，通过`FutureTask`包装后启动。 4. **线程中断**： Java提供`isInterrupted()`、`interrupt()`和`interrupted()`方法来检查、设置或检测并清除中断状态。`interrupt()`不会强制停止线程，而是设置中断标识位，线程需自己检查并响应中断。 5. **线程停止的危险**： 使用`Thread.stop()`是不安全的，因为它可能导致数据不一致性和`ThreadDeath`异常的意外抛出，同时会立即释放线程持有的所有锁，引发问题。 6. **重入锁与条件对象**： `java.util.concurrent.locks.ReentrantLock`是可重入的，允许同一个线程多次获取同一锁。条件对象（如`Condition`）则允许线程在特定条件下等待，直到满足条件才唤醒。 7. **volatile关键字**： `volatile`确保了多线程环境下的可见性，保证了对变量的修改对其他线程立即可见。但不保证原子性，因此对于复合操作，还需要其他同步手段。 8. **Java内存模型**： 堆内存是共享区域，线程间的共享变量存储在主存中。线程有自己的工作内存，读写共享变量需要经过主存。`volatile`关键字能保证共享变量的可见性，但无法解决原子性问题。 9. **同步方法与同步代码块**： `synchronized`关键字用于同步方法或同步代码块，防止多个线程同时访问，确保数据一致性。同步方法锁定整个对象，而同步代码块锁定指定监视器对象。 理解并掌握这些多线程概念和机制是成为Java并发编程专家的基础，它们在面试中频繁出现，也是编写高效、安全的并发程序的关键。在实际编程中，应根据需求选择合适的线程控制策略，以达到最佳性能和安全性。