高價值Java多線程面試題分析

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問題一

A線程正在執行一個對象中的同步方法，B線程是否可以同時執行同一個對象中的非同步方法？

可以，兩個線程運行所需資源不同，不需要搶占。

案例一、

package duoxiancheng2;

/**
 * @author yeqv
 * @program A2
 * @Classname Ms1
 * @Date 2022/2/7 19:08
 * @Email [email protected]
 */
public class Ms1 {
    //A線程正在執行一個對象中的同步方法，B線程是否可以同時執行同一個對象中的非同步方法？
    Object a = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        var t = new Ms1();
        new Thread(() -> t.a1()).start();//A線程
        new Thread(() -> t.a2()).start();//B線程
    }

    void a1() {
        synchronized (a) {
            System.out.println("同步方法");
        }
    }

    void a2() {
        System.out.println("非同步方法");
    }
}

運行結果：

問題二

同上，B線程是否可以同時執行同一個對象中的另一個同步方法？

不可以，兩個線程執行需要一個共同資源，共同資源加瞭同步鎖，同一時刻隻能一個線程占用。

案例二、

package duoxiancheng2;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author yeqv
 * @program A2
 * @Classname Ms2
 * @Date 2022/2/7 19:25
 * @Email [email protected]
 */
public class Ms2 {
    //同上，B線程是否可以同時執行同一個對象中的另一個同步方法？
    Object a = new Object();
    public static void main(String[] args) {
        var t = new Ms2();
        new Thread(() -> t.a1()).start();//A線程
        new Thread(() -> t.a2()).start();//B線程
    }
    void a1() {
        synchronized (a) {
            System.out.println("進入同步方法1");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("同步方法1結束");
        }
    }
    void a2() {
        synchronized (a) {
            System.out.println("進入同步方法2");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("同步方法2結束");

        }
    }
}

運行結果：

線程A先運行，占用資源。

等線程A運行完釋放資源後，線程B才可以進入執行

線程B執行完

問題三

線程拋出異常會釋放鎖嗎？

會，線程出現異常拋出後立刻釋放資源。

案例三、

package duoxiancheng2;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author yeqv
 * @program A2
 * @Classname Ms3
 * @Date 2022/2/7 19:41
 * @Email [email protected]
 */
public class Ms3 {
    //線程拋出異常會釋放鎖嗎？
    Object a = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        var t = new Ms3();
        new Thread(() -> t.a1()).start();//A線程
        new Thread(() -> t.a2()).start();//B線程
    }

    void a1() {
        int c = 3;
        int b;
        synchronized (a) {
            System.out.println("進入同步方法1");
            try {
                b = c / 0;
                System.out.println(b);
                TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("同步方法1結束");
        }
    }

    void a2() {
        synchronized (a) {
            System.out.println("進入同步方法2");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("同步方法2結束");

        }
    }
}

結果： 方法一出現異常，立刻釋放資源。線程二開始執行

問題四

寫一個程序，證明AtomicInteger類比synchronized更高效

synchronized更高效

案例一

package duoxiancheng2;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @author yeqv
 * @program A2
 * @Classname Ms4
 * @Date 2022/2/7 20:04
 * @Email [email protected]
 */
public class Ms4 {

    AtomicInteger n = new AtomicInteger(10000);
    int num = 10000;

    public static void main(String[] args) {

        var t = new Ms4();
        new Thread(t::minus, "T1").start();
        new Thread(t::minus, "T2").start();
        new Thread(t::minus, "T3").start();
        new Thread(t::minus, "T4").start();
        new Thread(t::minus, "T5").start();
        new Thread(t::minus, "T6").start();
        new Thread(t::minus, "T7").start();
        new Thread(t::minus, "T8").start();

    }

    void minus() {
        var a = System.currentTimeMillis();
        while (true) {
           /* if (n.get() > 0) {
                n.decrementAndGet();
                System.out.printf("%s 售出一張票，剩餘%d張票。 %n", Thread.currentThread().getName(), n.get());
            } else {
                break;
            }*/
            synchronized (this) {
                if (num > 0) {
                    num--;
                    System.out.printf("%s 售出一張票，剩餘%d張票。 %n", Thread.currentThread().getName(), num);
                } else {
                    break;
                }


            }


        }
        var b = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(b - a);
    }
}

synchronized結果：

AtomicInteger結果：

問題五

寫一個程序證明AtomXXX類的多個方法並不構成原子性

package demo16;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * 寫一個程序證明AtomXXX類的多個方法並不構成原子性
 */
public class T {
    AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    void m() {
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            if (count.get() < 100 && count.get() >= 0) { //如果未加鎖,之間還會有其他線程插進來
                count.incrementAndGet();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        T t = new T();
        List<Thread> threads = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            threads.add(new Thread(t::m, "thread" + i));
        }
        threads.forEach(Thread::start);
        threads.forEach((o) -> {
            try {
                //join()方法阻塞調用此方法的線程,直到線程t完成，此線程再繼續。通常用於在main()主線程內，等待其它線程完成再結束main()主線程。
                o.join(); //相當於在main線程中同步o線程，o執行完瞭，main線程才有執行的機會
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        System.out.println(t.count);
    }
}

問題六

寫一個程序，在main線程中啟動100個線程，100個線程完成後，主線程打印“完成”

package cn.thread;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * 寫一個程序，在main線程中啟動100個線程，100個線程完成後，主線程打印“完成”
 *
 * @author webrx [[email protected]]
 * @version 1.0
 * @since 16
 */
public class T12 {
    public static void main(String[] args) {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(100);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> {
                String tn = Thread.currentThread().getName();
                System.out.printf("%s : 開始執行...%n", tn);
                System.out.printf("%s : 執行完成，程序結束。%n", tn);
                latch.countDown();
            }, "T" + i).start();
        }

        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("---------------------------------------");
        System.out.println("100個線程執行完瞭。");
        String tn = Thread.currentThread().getName();
        System.out.printf("%s : 執行完成，程序結束。%n", tn);
    }
}

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