Java 并发编程实战习题及答案解析_高级Java开发工程师

一、选择题

1. Java并发编程基础中,线程的状态有哪些?

A. 运行态
B. 阻塞态
C. 等待态
D. 退出态

2. 在Java中,如何创建一个新线程?

A. new Thread()
B. Thread t = new Thread()
C. Runnable r = new Runnable()
D. Executor e = Executors.newSingleThreadExecutor()

3. 线程的同步和互斥有什么区别?

A. 同步是保证线程安全,互斥是防止多个线程同时访问共享资源
B. 同步是互斥的实现方式之一,互斥是同步的必要条件
C. 同步是一种机制,互斥是一种行为
D. 互斥是同步的目标,同步是互斥的手段

4. Java中的synchronized关键字有什么作用?

A. 实现线程之间的通信
B. 实现线程之间的同步
C. 实现线程之间的互斥
D. 实现线程之间的广播

5. synchronized关键字可以用于哪些方法或代码块?

A. 静态方法
B. 实例方法
C. 私有方法
D. 非静态方法

6. CompletableFuture的优点包括哪些?

A. 可以提高程序响应速度
B. 可以简化异步编程
C. 可以支持中断操作
D. 可以实现线程安全

7. Java线程池的核心接口是什么?

A. executorService
B. threadPoolExecutor
C. createExecutorService
D. ThreadPoolExecutor

8. Java线程池的执行器状态有哪些?

A. 未开始
B. 运行中
C. 阻塞
D. 完成

9. Java中的CountDownLatch的作用是什么?

A. 用于控制并发任务的执行顺序
B. 用于避免并发任务多次创建线程
C. 用于实现线程间的通信
D. 用于实现并发任务的同步

10. Java中的 CyclicBarrier的作用是什么?

A. 用于避免并发任务多次创建线程
B. 用于实现线程间的通信
C. 用于实现并发任务的同步
D. 用于实现并发任务的中断

11. Java并发编程实战中,Java并发编程框架包括以下几个方面:

A. 线程池
B. Fork/Join框架
C. CompletableFuture
D.  all of the above

12. 在Java并发编程实战中,线程池的主要作用是:

A. 提高程序运行效率
B. 管理线程生命周期
C. 实现线程间通信
D. 控制并发执行的线程数量

13. 下列哪个方法可以用来创建一个固定大小的线程池?

A. Executors.newFixedThreadPool(int n)
B. Executors.newCachedThreadPool(int n)
C. Executors.newSingleThreadExecutor()
D. ThreadPoolExecutor

14. 在Java并发编程实战中,CompletableFuture的主要作用是:

A. 简化异步编程
B. 提供并发执行的方法
C. 实现线程间通信
D. 控制并发执行的线程数量

15. 下列哪个Java并发框架不包含在Java并发编程实战中?

A. ExecutorService
B. CompletableFuture
C. ThreadPoolExecutor
D. Fork/Join框架

16. 在Java并发编程实战中,线程安全的集合主要包括:

A. ConcurrentHashMap
B. CopyOnWriteArrayList
C. BlockingQueue
D. LinkedList

17. 在Java并发编程实战中,Java线程的生命周期包括以下几个阶段:

A. 新建
B. 就绪
C. 运行
D. 终止

18. 在Java并发编程实战中,Java线程的状态变化主要经历了以下几个阶段:

A. 新建 - 运行 - 阻塞 - 结束
B. 就绪 - 运行 - 阻塞 - 终止
C. 创建 - 启动 - 运行 - 结束
D. 创建 - 调度 - 运行 - 结束

19. 在Java并发编程实战中,Java线程之间的通信方式主要有以下几种:

A. 共享内存
B. 消息传递
C. 共享文件
D. 远程过程调用(RPC)

20. 在Java并发编程实战中,线程同步的主要方法有:

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. ReadWriteLock
D. Volatile关键字

21. 在Java中,线程的生命周期分为哪些阶段?

A. 新建、就绪、运行、阻塞、终止
B. 创建、启动、运行、结束
C. 初始化、就绪、运行、销毁
D. 创建、启动、阻塞、终止

22. Java中的并发工具包(java.util.concurrent)提供了哪些接口?

A. Executor、ThreadPoolExecutor、Semaphore、CountDownLatch
B. ForkJoinPool、CompletableFuture、CyclicBarrier、Phaser
C. ThreadLocal、Lock、ReentrantReadWriteLock、Atomic
D. Synchronized、Wait、notifyAll

23. Java中的锁有哪些?

A. 内置锁(synchronized)、显式锁(Lock接口)、重量级锁(ReentrantLock)
B. 内置锁、显式锁、读写锁(ReadWriteLock)
C. 内置锁、显式锁、信号量(Semaphore)
D. 内置锁、自定义锁

24. Java中的CompletableFuture有哪些状态?

A. 已提交、正在执行、已成功、已失败、已拒绝
B. 未开始、进行中、已完成、已失败
C. 已提交、进行中、已完成、已拒绝
D. 未开始、已进行、已完成、已拒绝

25. Java中的Stream API中的并行处理是通过对数据进行什么操作实现的?

A. 并行流操作、并行过滤操作、并行映射操作
B. 并行收集操作、并行聚合操作、并行排序操作
C. 并行 map 操作、并行 filter 操作、并行 reduce 操作
D. 并行 switch 操作、并行 findFirst 操作、并行 join 操作

26. 在Java中,如何实现线程之间的通信?

A. 使用共享变量、使用同步方法、使用 wait()、notify()、notifyAll()
B. 使用 wait()、notify()、notifyAll()、使用共享变量、使用同步方法
C. 使用 volatile 关键字、使用锁(如 ReentrantLock)、使用 CyclicBarrier
D. 使用 shared 方法和 shared 类

27. 什么是Java中的 Stateful 和 Stateless 线程?

A. Stateful 线程是有状态的线程,Stateless 线程是无状态的线程
B. Stateless 线程是有状态的线程,Stateful 线程是无状态的线程
C. Stateful 线程是可以有状态也可以没有状态的线程,Stateless 线程是可以有状态也可以没有状态的线程
D. Stateful 线程是没有状态的线程,Stateless 线程是没有状态的线程

28. Java中的线程池有哪些类型?

A. 固定线程数量、可调整线程数量、动态线程数量
B. 静态线程池、动态线程池、单线程线程池
C. 固定线程池、最大线程池、最小线程池
D. 长生命周期线程池、短生命周期线程池、公平线程池

29. Java中的 CountDownLatch 是什么?

A. 用于控制并发访问次数的同步工具
B. 用于实现线程间协作的同步工具
C. 用于实现并发集合的同步工具
D. 用于控制并发执行顺序的同步工具

30. 什么是Java中的 BlockingQueue?

A. 用于存储数据的队列
B. 用于线程间通信的队列
C. 用于实现并发集合的队列
D. 用于控制并发执行顺序的队列

31. 以下哪个选项不是Java中的线程状态?

A. 新建
B. 运行
C. 阻塞
D. 终止

32. 在Java中,用于实现线程间通信的方法是?

A. join()
B. wait()
C. notify()
D. reverse()

33. Java中的CompletableFuture有几种状态?

A. pending
B. completed
C. failed
D. interrupted

34. 下面哪个方法不是Java中的同步方法?

A. synchronized()
B. volatile
C. lock()
D. static

35. Java中的并发容器(如ConcurrentHashMap)在什么情况下使用?

A. 当需要保证数据的顺序时
B. 当需要提高数据访问的并发性时
C. 当需要实现线程安全的数据结构时
D. 当需要对数据进行同步操作时

36. 在Java中,如何创建一个新线程?

A. new Thread(runnable)
B. run(new Runnable())
C. Thread thread = new Thread();
thread.start();
D. Thread thread = new Thread(new Runnable());
thread.start();

37. 以下哪个方法可以用来中断等待的线程?

A. interrupt()
B. sleep()
C. yield()
D. join()

38. 在Java中,如何实现线程之间的通信?

A. 使用共享变量
B. 使用消息队列
C. 使用BlockingQueue
D. 使用CountDownLatch

39. 以下哪个关键字用于声明一个线程?

A. public
B. protected
C. static
D. thread

40. 在Java中,哪种异常是运行时异常?

A. IOException
B. ClassNotFoundException
C. NullPointerException
D. ArrayIndexOutOfBoundsException
二、问答题

1. 什么是Java并发编程?


2. Java并发编程有哪些模型?


3. 什么是线程同步?


4. 什么是线程通信?


5. 什么是Java线程池?


6. 如何优雅地关闭Java线程?


7. 什么是CompletableFuture?


8. CompletableFuture有哪些状态?


9. 如何处理CompletableFuture的异常?


10. 什么是Java并发编程中的性能调优?




参考答案

选择题:

1. D 2. A 3. A 4. B 5. B 6. B 7. D 8. D 9. A 10. C
11. D 12. D 13. A 14. A 15. C 16. C 17. D 18. A 19. B 20. D
21. A 22. A 23. A 24. B 25. C 26. C 27. A 28. A 29. B 30. B
31. D 32. C 33. D 34. D 35. B 36. A 37. A 38. B 39. D 40. D

问答题:

1. 什么是Java并发编程?

Java并发编程是指在Java应用程序中使用多线程或多进程技术,以实现更高的计算性能和更好的系统响应。
思路 :并发编程是多线程或多进程的编程,通过合理利用多核处理器资源,提高程序执行效率。

2. Java并发编程有哪些模型?

Java并发编程主要有两种模型,即并发编程(Concurrency)和并行编程(Parallelism)。
思路 :并发编程是协调多个线程完成任务,而并行编程则是让多个线程同时执行任务。

3. 什么是线程同步?

线程同步是指多个线程访问共享资源时,通过某种方式保证数据一致性和避免竞争条件的过程。
思路 :同步是确保多线程环境下共享资源正确使用的手段,主要方法有synchronized关键字、ReentrantLock等。

4. 什么是线程通信?

线程通信是指多线程之间如何进行数据交换与协作的过程。
思路 :通信是多线程环境下 necessary 的协作手段,主要方式有wait()、notify()/notifyAll()、join()等。

5. 什么是Java线程池?

Java线程池是一种管理线程的工具类,用于重用线程,提高系统性能。
思路 :线程池可以有效地复用已创建的线程,避免了频繁创建和销毁线程带来的性能开销。

6. 如何优雅地关闭Java线程?

可以使用Java提供的shutdown()或setShutdownHook()方法来关闭线程。
思路 :调用shutdown()方法后,线程会根据当前状态尝试 gracefully stop;而setShutdownHook()方法则是在线程启动时就指定一个 shut down 监听器。

7. 什么是CompletableFuture?

CompletableFuture是Java 8引入的一个异步编程的工具类,用于表示异步计算的结果。
思路 :CompletableFuture提供了与传统 Future 对象相比更高的灵活性和更好的 API 支持。

8. CompletableFuture有哪些状态?

CompletableFuture有三种状态,分别是PENDING、COMPLETED和FAILED。
思路 :PENDING 状态表示 computation 尚未开始;COMPLETED 状态表示 computation 已经完成;FAILED 状态表示 computation 失败。

9. 如何处理CompletableFuture的异常?

可以使用try-catch语句捕获CompletableFuture的异常,或者使用isDone()方法判断计算结果是否已知。
思路 :在处理CompletableFuture的异常时,需要考虑到可能出现的各种情况,并采取相应的应对措施。

10. 什么是Java并发编程中的性能调优?

Java并发编程中的性能调优是指通过优化代码和配置参数,提高多线程环境下的程序性能。
思路 :性能调优包括线程数调优、锁优化、缓存策略等方面,需要综合考虑系统的硬件资源、任务类型等因素。

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