Java并发基础面试题

背景

本文涉及的六个问题，全部出自于Java小面的小朋友在大厂面试，所遇到问题。

问题本身不难，都是些基础的概念，这些问题的价值在于每一个问题背后都可以挖出很多要点。

这些问题相当于是一个垫脚石，基本如果这些问题都回答不好，那么问深层次八股文的机会都不会有，面试必挂。

所以大家请耐心看完，已经会的就当是温故知新了，当然说的有错或者纰漏也欢迎评论指正。

一、并发基础干货，非常干

1-请你说一说什么是线程和进程？

• 区别

进程：有独立内存空间，每个进程中的数据空间都是独立的。

线程：多线程之间堆空间与方法区是共享的，但每个线程的栈空间、程序计数器是独立的，线程消耗的资源比进程小的多。

• 关系

进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡过程。

一个进程可以有一个或者多个线程组成；线程是是进程中的一个执行单元，负责当前进程中任务的执行。

• 线程的上下文切换是什么？

线程任务状态的保存及再加载的过程就叫做上下文切换。

• 线程的并发与并行有啥区别？

并发（Concurrent）：同一时间段内，多个任务都会被执行到 ，但不是在单位时间内同时执行。

并行（Parallel）：单位时间内多个任务同时执行，并行上限取决于CPU核数。

2-使用多线程会带来什么问题？

• 详细说说线程安全问题

线程安全问题出现在对同一块内存地址值的访问，如果这块内存地址值永远都不会改变，那么就不会出现线程安全问题。相反这个值，如果会被改变，那么多个线程就要考虑一个问题，大家由于上下文切换的缘故，在轮到其中一个线程访问该值的时候，是否读到的值和其他线程是同一个，线程安全问题由此产生。

• 原子性、有序性和可见性深入的谈一下

➢ 原子性：指一组操作是一个完整的个体，要不都执行，要不不执行；

➢ 有序性：写程序是按照一定顺序，但程序在执行过程中由于指令重排，执行顺序会被调整；

➢ 可见性：仅在多线程有读写的情况需要考虑，一个线程修改内存中某一个值时，需要保证其他线程能读到修改的值，而不是原值。

3-什么是死锁？如何排查死锁?

• 排查过程最好详细说明，最少说一种排查方案，越多越好

出现死锁，使用Arthas连接，对应JVM实例，thread -b命令一键式检测死锁。

当然这边还能提一嘴，JVM自带的jstack命令。

4-说一说JMM与happens-before？

这道题坑是比较大的，首先一点对于刚接触Java的程序员来说，可能还有一个JVM内存模型八股文被广泛传颂，但是注意一点你说了它，那就尬住，

• 什么是 JMM 内存模型？

JMM定义是Java语言与操作系统内存是如何交互；而JVM内存模型，指的是JVM实例运行时内存区域是如何划分的。

其实这点你能明确讲到，其他的深入再说说，不同系统有不同的实现细节等等，这些就都是锦上添花了，能衍生自己擅长的那就是最好的。

• 什么是 happens-before 规则？

涉及的规则不止我下面罗列的，但是以下四条是我认为比较关键的点，且大家的说法也基本都是如出一辙，这里我就拿相关资料上所描述的内容，

➢ 程序次序规则：在一个线程中，按照代码的顺序，前面的操作happens-before于后面的任意操作

➢ Volatile变量规则：对一个volatile修饰的变量的写， happens-before与任意后续对这个变量的读

➢ 传递性：如果A happens-before B，并且B happens-before C，则A happens-before C

➢ 锁定规则：对一个锁的解锁， happens-before与随后对这个锁的加锁

如果能能再展开讲讲线程启动规则、线程终结规则、线程中断规则、对象终结原则，那很不错。

5-为什么使用线程池？如何创建线程池？

• 手动创建和自动创建线程池都需要介绍

手动创建，使用ThreadPoolExecutor的构造函数，配置线程池参数。

自动创建，使用Executors提供的几个类方法直接创建。

• 最好能介绍一下线程池的实现原理

由于频繁创建线程是会有额外的时间开销的，因此池化的理念同样被JDK中线程池引入并实现。

这里重点关注两个参数需要拿出来讲讲，corePoolSize、maxPoolSize，参数的关系如下所述，

➢线程数 < corePoolSize，就算有工作线程处于空闲状态，仍旧会创建新线程执行task。

➢线程数 >= corePoolSize，但 < maxPoolSize，将任务放入task队列中。

➢队列已满，并且线程数 < maxPoolSize，那么创建新线程来执行task。

➢队列已满，并且线程数 >= maxPoolSize，则根据任务拒绝策略进行拒绝。

6-ThreadLocal中Map的key为什么要使用弱引用？

• 为什么说不清理自定义的 ThreadLocal 变量会导致内存泄露呢？

相互之间的关系，这块最好能够手绘出来，这样既体现你对其的理解，一定程度上也能够体现你代码设计能力。

Thread Ref → Current Thread → ThreadLocalMap → Entry → Value

线程对象存活以上链路的引用关系就会一直存在，如果该线程执行耗时任务，线程一直存活，那么当GC进行可达性分析的时候，由于 Value 可达的，无法回收。如果业务逻辑已经完成处理，这时就不再需要这个 Value，但是由于其一直未被清理，此时也就发生了内存泄漏问题。

小结

本文属于对所提问题的要点阐述，如果你能在这些得分点的基础上回答的更加完善，面试在我这绝对是加分项，并且我相信大多数面试官也是如此。

另外，如果对并发编程或者面试，想要了解更多请持续关注微信公众号：Java面试教程，关注更多有用的面试要点与技巧。