2019 Java 底层面试题上半场（第二篇）
Callable接口？
多线程第一种实现方式，继承Thread类
多线程第二种实现方式，实现Runnable接口
多线程第三种实现方式，实现Callable接口
多线程第四种实现方式，线程池ThreadPoolExcutor
package com.example.demo;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;
class MyThread implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("**************** come in Callable");
return 1024;
}
}
public class CallableDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new MyThread());
new Thread(futureTask, "AA").start();
int result01 = 100;
int result02 = futureTask.get();//要求获得Callable线程的计算结果，如果没有计算完成就要去强求，会导致堵塞，直到计算完成
System.out.println("**********result:" + (result01 + result02));
}
}
为什么用线程池，优势？
线程池做的工作主要是控制运行的线程数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最大数量那么超出数量的线程将排队等候，等其他线程执行完毕，在从队列中取出任务来执行。
他的主要特点为：线程复用；控制最大并发数；管理线程；
第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。
第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控
Java获得多线程方式？
Executors.newFixedThreadPool(); 执行长期的任务，性能好很多
Executors.newSingleThreadExecutor(); 一个任务一个执行的场景
Executors.newCachedThreadPool(); 适用：执行很多短期异步的小程序或者负载较的服务器
线程池 ThreadPoolExecutor
案例：
package com.example.demo;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class MyThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);//一池5个处理线程、
//ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();//一池1个处理线程
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();//一池N个处理线程
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 办理业务");
});
}
}
}
线程池 ThreadPoolExecutor 的几个重要参数介绍？
1）corePoolSize：线程池中的常驻核心线程数
1.1）在创建了线程池后，当由请求任务来了之后，就会安排池中的线程去执行请求任务，近似理解为今日当值线程
1.2）当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列中
2）maximumPoolSize：线程池能够容纳同时执行的最大线程数，次值必须大于等于1
3）keepAliveTime：多余的空闲线程的存活时间。
3.1）当前线程池数量超过corePoolSize时，当空闲时间达到keepAliveTime值时，多余空闲线程会被销毁直到只剩下corePoolSize个线程为止
4）unit：keepAliveTime的单位
5）workQueue：任务队列，被提交但尚未被执行的任务
6）threadFactory：表示生成线程池中工作线程的线程工厂，用于创建线程一般用默认的即可。
7）handler：拒绝策略，表示当队列满了并且工作线程大于等于线程池的最大线程数（maximumPoolSize）时如何来拒绝
说说线程池的底层工作原理？
1. 在创建了线程池后，等待提交过来的任务请求。
2. 当调用execute()方法添加一个请求任务时，线程池会做如下判断：
2.1 如果正在运行的线程数量小于corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；
2.2 如果正在运行的线程数量大于corePoolSize，那么将这个任务放入队列；
2.3 如果这时候队列满了且正在运行的线程数量还小于maxmumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务；
2.4 如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolSize，那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行。
3. 当一个线程完成任务时，他会从队列中取下一个任务来执行
4. 当一个线程无事可做超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程池会判断：
4.1 如果当前运行的线程数大于corePoolSize，那么这个线程就被停掉。
4.2 所以线程池的所有任务完成后它最终会收缩到corePoolSize的大小。
线程池拒绝策略是什么？
等待队列也已经排满了，再也塞不下新任务了同时。
线程池中的max线程也达到了，无法继续为新任务服务。
这时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题。
JDK内置的拒绝策略？
AbortPolicy(默认)：直接抛出RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行
CallerRunsPolicy：“调用者运行”一种调节机制，该策略既不会抛弃任务，也不会抛出异常，而是将某些任务回退到调用者
DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加入队列中尝试再次提交当前任务
DiscardPolicy：直接丢弃任务，不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失，这是最好的一种方案
以上内置拒绝策略均实现了RejectedExecutionHandler接口
你在工作中单一的/固定数的/可变的三种创建线程池的方法，你用那个多？
答案是一个都不用，我们生产上只能使用自定义的线程池
Executors中JDK已经给你提供了，为什么不用？
线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor的方式
Executors返回的线程池对象弊端如下：
1）FixedThreadPool和SingleThreadPool
允许的请求队列长度为Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致OOM
2）CachedThreadPool和ScheduledThreadPool
允许创建线程数量为Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致OOM
自定义过线程池使用？
package com.example.demo;
import java.util.concurrent.*;
public class MyThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 1L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(3), Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
try {
//模拟10个用户来办理业务，每个用户就是一个来自外部的请求线程
for (int i = 1; i <= 9; i++) {
threadPool.execute(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 办理业务");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
threadPool.shutdown();
}
}
}
合理配置线程池你是如何考虑的？
CPU密集型
CPU密集的意思是该任务需要大量的运算，而没有阻塞，CPU一直全速运行。
CPU密集任务只有在真正的多核CPU上才可能得到加速（通过多线程）
而在单核CPU上，无论你开几个模拟的多线程任务都不可能得到加速，因为CPU总的运算能力就哪些。
CPU密集型任务配置尽可能少的线程数量：
一般公式：CPU核数+1个线程的线程池
IO密集型1
由于IO密集型任务线程并不是一直在执行任务，则应配置尽可能多的线程，入CPU核数 * 2
IO密集型2
IO密集型，即该任务需要大量的IO，即大量的阻塞
在单线程上运行IO密集型的任务会导致大量的CPU运算能力浪费在等待
所以在IO密集型任务中使用多线程可以大大的加速程序运行，即使在单核CPU上，这种加速主要就是利用了被浪费掉的组赛时间。
IO密集型时，大部分线程都阻塞，故需要多配置线程数：
参考公式：CPU核数 / 1 - 阻塞系数 阻塞系数在0.8~0.9之间
比如8核CPU：8 / 1 - 0.9 = 80个线程数
死锁是什么？
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉那它们都将无法推进下去，如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。
产生死锁的主要原因？
系统资源不足
进程运行推进的顺序不合适
资源分配不当
实现一个死锁？
package com.example.demo;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
class HoldLockThread implements Runnable {
private String lockA;
private String lockB;
public HoldLockThread(String lockA, String lockB) {
this.lockA = lockA;
this.lockB = lockB;
}
@Override
public void run() {
synchronized (lockA) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 自己持有：" + lockA + "\t 尝试获得：" + lockB);
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
synchronized (lockB){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 自己持有：" + lockB + "\t 尝试获得：" + lockA);
}
}
}
}
/**
* 死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力干涉那它们都将无法推进下去
*/
public class DeadLockDemo {
public static void main(String[] args) {
String lockA = "lockA";
String lockB = "lockB";
new Thread(new HoldLockThread(lockA, lockB),"threadAAA").start();
new Thread(new HoldLockThread(lockB, lockA),"threadBBB").start();
}
}
如何解决死锁？
jps命令定位进程号
jps -l
jstack找到死锁查看
jstack 进程号
