Java 内存管理-ReentrantLock_习题及答案

一、选择题

1. ReentrantLock的作用与特点

A. 保证线程安全
B. 支持公平锁与不公平锁
C. 可以自定义超时时间
D. 提供可中断功能

2. ReentrantLock的使用方法

A. 使用构造函数创建ReentrantLock实例
B. 使用lock()方法获取锁
C. 使用unlock()方法释放锁
D. 使用tryLock()方法尝试获取锁

3. ReentrantLock的核心API与实现原理

A. 基于计数器实现锁的状态
B. 通过队列实现锁的获取与释放
C. 使用条件变量实现锁的同步
D. 使用原子操作确保线程安全

4. ReentrantLock中的synchronized块

A. 可以调用unlock()方法释放锁
B. 必须使用tryLock()方法获取锁
C. 可以使用count()方法获取锁状态
D. 可以根据需要使用notify()和notifyAll()方法

5. ReentrantReadWriteLock的用途

A. 用于读多写少的场景
B. 用于多个线程访问共享数据
C. 用于保证数据一致性
D. 用于实现并发控制

6. ReentrantReadWriteLock的核心API

A. readLock()方法获取读锁
B. writeLock()方法获取写锁
C. tryAcquire(predicate)方法尝试获取锁
D. release()方法释放锁

7. ReentrantReadWriteLock的实现原理

A. 通过两个独立的计数器实现读写锁
B. 使用一个 Condition 对象实现线程间同步
C. 采用可中断锁实现锁的状态变化
D. 使用显式锁确保数据一致性

8. ReentrantLock与synchronized关键字区别

A. synchronized只能用于同一个类中的方法
B. ReentrantLock可以实现公平锁与不公平锁
C. synchronized没有tryLock()方法
D. ReentrantLock可以被中断

9. ReentrantLock在多线程编程中的应用

A. 用于实现线程之间的互斥
B. 用于实现并发控制
C. 用于实现锁的同步
D. 用于提高程序性能

10. 在ReentrantLock中使用tryLock()方法的注意事项

A. 尽量减少tryLock()方法的嵌套层数
B. 避免在tryLock()方法中进行耗时操作
C. 尽量重用ReentrantLock实例
D. 可以在tryLock()方法中抛出异常

11. ReentrantLock在不同场景下的应用

A. 单线程访问共享资源
B. 多线程访问共享资源
C. 需要实现线程安全的同步操作
D. 不需要线程安全的同步操作

12. ReentrantLock的局限性与替代方案

A. 可能会增加代码的复杂度
B. 可能无法实现完全的线程安全
C. 需要手动实现锁的状态机
D. 可以结合其他同步工具如ConcurrentHashMap使用

13. ReentrantLock与其他同步工具对比

A. 比synchronized关键字更灵活
B. 比java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock更轻量级
C. 比AtomicBoolean更高效
D. 比java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger更易用

14. ReentrantLock在单线程环境中的应用

A. 可以简化代码
B. 无需实现线程安全
C. 可能会影响程序性能
D. 可以结合Volatile关键字使用

15. ReentrantLock在多线程环境中的应用

A. 能够提供更好的并发控制
B. 能够提供更高的性能
C. 需要更多的代码维护
D. 可能会增加程序的复杂度

16. ReentrantLock与线程池的关系

A. ReentrantLock是线程池的一部分
B. ReentrantLock需要依赖线程池来调度线程
C. 线程池需要为ReentrantLock提供线程栈
D. ReentrantLock不依赖于线程池
二、问答题

1. ReentrantLock的作用与特点


2. ReentrantLock的使用方法


3. ReentrantLock的核心API与实现原理




参考答案

选择题:

1. ABD 2. ABCD 3. ACD 4. BCD 5. ABD 6. ABD 7. ABD 8. ABD 9. ABD 10. ABD
11. ABD 12. ABD 13. ABD 14. ABD 15. ABD 16. ABD

问答题:

1. ReentrantLock的作用与特点

ReentrantLock是一个用于实现线程安全锁机制的类,它允许多个线程同时持有锁,并在锁被释放时自动解锁。它的主要作用是避免死锁,提高程序运行效率。ReentrantLock具有以下特点:
– 支持公平与不公平锁。
– 可以显式地获取和释放锁。
– 提供了可中断睡眠功能,可以根据需要强制唤醒等待的线程。
– 提供了条件变量功能,可以用来实现更复杂的同步逻辑。

2. ReentrantLock的使用方法

ReentrantLock的使用方法主要包括以下几步:
– 获取锁:使用`lock()`方法尝试获取锁,如果成功则返回当前持有锁的线程,否则返回null。
– 释放锁:使用`unlock()`方法将锁释放,如果有多个线程持有锁,这个方法不会抛出异常。
– 公平锁:如果获取锁失败,线程会进入等待状态,直到锁被释放。可以使用`tryLock()`方法尝试获取锁,该方法会返回一个布尔值表示是否成功获取锁。
– 不公平锁:如果获取锁失败,线程会一直循环等待,直到锁被释放。

3. ReentrantLock的核心API与实现原理

ReentrantLock的核心API包括以下几个方法:
– `boolean tryLock()`: 尝试获取锁,返回true表示获取成功,false表示获取失败。
– `boolean unlock()`: 释放锁,如果当前持有锁,则会解锁。
– `boolean isLockedByCurrentThread()`: 判断当前线程是否持有锁。
– ` Condition condition()`: 返回一个条件变量,可以用来实现更复杂的同步逻辑。
ReentrantLock的实现原理主要是通过内部 synchronized 块和 volatile 关键字来保证线程安全。当一个线程尝试获取锁时,如果锁已经被其他线程持有,那么当前线程会被阻塞,直到锁被释放。在释放锁时,会通知所有等待的线程,让他们从等待状态中唤醒,这样可以确保公平锁的特性。

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