80道最新java基础部分面试题（五）

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48、同步和异步有何异同，在什么情况下分别使用他们？举例说明。
如果数据将在线程间共享。例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到，或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了，那么这些数据就是共享数据，必须进行同步存取。
当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法，并且不希望让程序等待方法的返回时，就应该使用异步编程，在很多情况下采用异步途径往往更有效率。

49. 下面两个方法同步吗？（自己发明）
    class Test
    {
    synchronized static void sayHello3()
    {

    }   
    
    synchronized void getX(){}

    }
    50、多线程有几种实现方法?同步有几种实现方法?
    多线程有两种实现方法，分别是继承Thread类与实现Runnable接口
    同步的实现方面有两种，分别是synchronized,wait与notify
    wait():使一个线程处于等待状态，并且释放所持有的对象的lock。
    sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态，是一个静态方法，调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
    notify():唤醒一个处于等待状态的线程，注意的是在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且不是按优先级。
    Allnotity():唤醒所有处入等待状态的线程，注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁，而是让它们竞争。

51、启动一个线程是用run()还是start()? .
启动一个线程是调用start()方法，使线程就绪状态，以后可以被调度为运行状态，一个线程必须关联一些具体的执行代码，run()方法是该线程所关联的执行代码。

52、当一个线程进入一个对象的一个synchronized方法后，其它线程是否可进入此对象的其它方法?
分几种情况：
1.其他方法前是否加了synchronized关键字，如果没加，则能。
2.如果这个方法内部调用了wait，则可以进入其他synchronized方法。
3.如果其他个方法都加了synchronized关键字，并且内部没有调用wait，则不能。
4.如果其他方法是static，它用的同步锁是当前类的字节码，与非静态的方法不能同步，因为非静态的方法用的是this。

53、线程的基本概念、线程的基本状态以及状态之间的关系

一个程序中可以有多条执行线索同时执行，一个线程就是程序中的一条执行线索，每个线程上都关联有要执行的代码，即可以有多段程序代码同时运行，每个程序至少都有一个线程，即main方法执行的那个线程。如果只是一个cpu，它怎么能够同时执行多段程序呢？这是从宏观上来看的，cpu一会执行a线索，一会执行b线索，切换时间很快，给人的感觉是a,b在同时执行，好比大家在同一个办公室上网，只有一条链接到外部网线，其实，这条网线一会为a传数据，一会为b传数据，由于切换时间很短暂，所以，大家感觉都在同时上网。

状态：就绪，运行，synchronize阻塞，wait和sleep挂起，结束。wait必须在synchronized内部调用。
调用线程的start方法后线程进入就绪状态，线程调度系统将就绪状态的线程转为运行状态，遇到synchronized语句时，由运行状态转为阻塞，当synchronized获得锁后，由阻塞转为运行，在这种情况可以调用wait方法转为挂起状态，当线程关联的代码执行完后，线程变为结束状态。

54、简述synchronized和java.util.concurrent.locks.Lock的异同 ？
主要相同点：Lock能完成synchronized所实现的所有功能
主要不同点：Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能。synchronized会自动释放锁，而Lock一定要求程序员手工释放，并且必须在finally从句中释放。Lock还有更强大的功能，例如，它的tryLock方法可以非阻塞方式去拿锁。
举例说明（对下面的题用lock进行了改写）：
package com.huawei.interview;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ThreadTest {

/**
 * @param args
 */

private int j;
private Lock lock = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    ThreadTest tt = new ThreadTest();
    for(int i=0;i<2;i++)
    {
        new Thread(tt.new Adder()).start();
        new Thread(tt.new Subtractor()).start();
    }
}

private class Subtractor implements Runnable
{

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        while(true)
        {
            /*synchronized (ThreadTest.this) {          
                System.out.println("j--=" + j--);
                //这里抛异常了，锁能释放吗？
            }*/
            lock.lock();
            try
            {
                System.out.println("j--=" + j--);
            }finally
            {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

}

private class Adder implements Runnable
{

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        while(true)
        {
            /*synchronized (ThreadTest.this) {
            System.out.println("j++=" + j++);   
            }*/
            lock.lock();
            try
            {
                System.out.println("j++=" + j++);
            }finally
            {
                lock.unlock();
            }               
        }           
    }

}

}
55、设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1。写出程序。
以下程序使用内部类实现线程，对j增减的时候没有考虑顺序问题。
public class ThreadTest1
{
private int j;
public static void main(String args[]){
ThreadTest1 tt=new ThreadTest1();
Inc inc=tt.new Inc();
Dec dec=tt.new Dec();
for(int i=0;i<2;i++){
Thread t=new Thread(inc);
t.start();
t=new Thread(dec);
t.start();
}
}
private synchronized void inc(){
j++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-inc:"+j);
}
private synchronized void dec(){
j--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-dec:"+j);
}
class Inc implements Runnable{
public void run(){
for(int i=0;i<100;i++){
inc();
}
}
}
class Dec implements Runnable{
public void run(){
for(int i=0;i<100;i++){
dec();
}
}
}
}

----------随手再写的一个-------------
class A
{
JManger j =new JManager();
main()
{
new A().call();
}

void call
{
for(int i=0;i<2;i++)
{
new Thread(
new Runnable(){ public void run(){while(true){j.accumulate()}}}
).start();
new Thread(new Runnable(){ public void run(){while(true){j.sub()}}}).start();
}
}
}

class JManager
{
private j = 0;

public synchronized void subtract()
{
    j--
}

public synchronized void accumulate()
{
    j++;
}

}

56、子线程循环10次，接着主线程循环100，接着又回到子线程循环10次，接着再回到主线程又循环100，如此循环50次，请写出程序。

最终的程序代码如下：
public class ThreadTest {

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    new ThreadTest().init();

}

public void init()
{
    final Business business = new Business();
    new Thread(
            new Runnable()
            {

                public void run() {
                    for(int i=0;i<50;i++)
                    {
                        business.SubThread(i);
                    }                       
                }

            }

    ).start();

    for(int i=0;i<50;i++)
    {
        business.MainThread(i);
    }       
}

private class Business
{
    boolean bShouldSub = true;//这里相当于定义了控制该谁执行的一个信号灯
    public synchronized void MainThread(int i)
    {
        if(bShouldSub)
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }       

        for(int j=0;j<5;j++)
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i +",j=" + j);
        }
        bShouldSub = true;
        this.notify();

    }

    public synchronized void SubThread(int i)
    {
        if(!bShouldSub)
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }   

        for(int j=0;j<10;j++)
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":i=" + i +",j=" + j);
        }
        bShouldSub = false;             
        this.notify();          
    }
}

}

备注：不可能一上来就写出上面的完整代码，最初写出来的代码如下，问题在于两个线程的代码要参照同一个变量，即这两个线程的代码要共享数据，所以，把这两个线程的执行代码搬到同一个类中去：

package com.huawei.interview.lym;

public class ThreadTest {

private static boolean bShouldMain = false;

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    /*new Thread(){
    public void run()
    {
        for(int i=0;i<50;i++)
        {
            for(int j=0;j<10;j++)
            {
                System.out.println("i=" + i + ",j=" + j);
            }
        }               
    }

}.start();*/        

    //final String str = new String("");

    new Thread(
            new Runnable()
            {
                public void run()
                {
                    for(int i=0;i<50;i++)
                    {
                        synchronized (ThreadTest.class) {
                            if(bShouldMain)
                            {
                                try {
                                    ThreadTest.class.wait();} 
                                catch (InterruptedException e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                            }
                            for(int j=0;j<10;j++)
                            {
                                System.out.println(
                                        Thread.currentThread().getName() + 
                                        "i=" + i + ",j=" + j);
                            }
                            bShouldMain = true;
                            ThreadTest.class.notify();
                        }                           
                    }                       
                }
            }
    ).start();

    for(int i=0;i<50;i++)
    {
        synchronized (ThreadTest.class) {
            if(!bShouldMain)
            {
                try {
                    ThreadTest.class.wait();} 
                catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }               
            for(int j=0;j<5;j++)
            {
                System.out.println(
                        Thread.currentThread().getName() +                      
                        "i=" + i + ",j=" + j);
            }
            bShouldMain = false;
            ThreadTest.class.notify();              
        }           
    }
}

}
下面使用jdk5中的并发库来实现的：
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.Condition;

public class ThreadTest
{
private static Lock lock = new ReentrantLock();
private static Condition subThreadCondition = lock.newCondition();
private static boolean bBhouldSubThread = false;
public static void main(String [] args)
{
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
threadPool.execute(new Runnable(){
public void run()
{
for(int i=0;i<50;i++)
{
lock.lock();
try
{
if(!bBhouldSubThread)
subThreadCondition.await();
for(int j=0;j<10;j++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j);
}
bBhouldSubThread = false;
subThreadCondition.signal();
}catch(Exception e)
{
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
}

    });
    threadPool.shutdown();
    for(int i=0;i<50;i++)
    {
            lock.lock();                    
            try
            {   
                if(bBhouldSubThread)
                        subThreadCondition.await();                             
                for(int j=0;j<10;j++)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",j=" + j);
                }
                bBhouldSubThread = true;
                subThreadCondition.signal();                    
            }catch(Exception e)
            {                       
            }
            finally
            {
                lock.unlock();
            }                   
    }
}

}
57、介绍Collection框架的结构
答：随意发挥题，天南海北谁便谈，只要让别觉得你知识渊博，理解透彻即可。

58、Collection框架中实现比较要实现什么接口
comparable/comparator