多线程程序设计原理与Java实践习题及答案解析_高级Java开发工程师

一、选择题

1. Java中的线程可以分为几种状态?

A. 运行态和等待态
B. 运行态、就绪态和阻塞态
C. 创建态、启动态和终止态
D. 忙态和睡眠态

2. 在Java中,如何实现线程之间的通信?

A. 通过共享变量
B. 使用wait()、notify()和notifyAll()方法
C. 使用join()方法
D. 使用阻塞队列

3. Java中的线程安全集合有什么作用?

A. 保证集合线程安全
B. 提供非线程安全的集合
C. 提高集合的性能
D. 支持在多线程环境下进行集合操作

4. 在Java中,如何定义一个线程?

A. new Thread()
B. Runnable r = new Runnable()
C. Runnable r = new MyRunnable();
D. Thread t = new Thread(r);

5. Java中的线程池是什么?

A. 一种线程管理技术
B. 一种线程控制方法
C. 一种线程通信技术
D. 一种线程执行方法

6. Java中的Callable和Task有什么区别?

A. Callable是继承自Future接口的类,Task是线程池中的任务
B. Callable是实现了Runnable接口的类,Task是线程安全的容器
C. Callable是实现了Runnable接口的类,Task是实现了Callable接口的类
D. Callable是线程池中的任务,Task是继承自Future接口的类

7. 在Java中,如何实现线程间的同步?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用ReentrantLock
C. 使用ReadWriteLock
D. 使用volatile关键字

8. 在Java中,如何判断一个线程是否在等待某个锁?

A. 使用wait()方法
B. 使用notify()方法
C. 使用Object.wait()方法
D. 使用Thread.interrupt()方法

9. 在Java中,如何实现线程的休眠?

A. 使用sleep(long millis)方法
B. 使用Thread.sleep(long millis)方法
C. 使用Object.wait(long millis)方法
D. 使用Thread.invalidate()方法

10. 在Java中,如何优雅地关闭一个线程?

A. 使用join()方法
B. 使用sleep(long millis)方法
C. 使用exit()方法
D. 使用dispose()方法

11. 下面哪种方式不是线程同步的方法?

A. join()
B. sleep(1)
C. interrupt()
D. yield()

12. 在Java中,用来实现线程同步的工具类中,下面哪一个类是错误的?

A. ReentrantLock
B. Semaphore
C. CountDownLatch
D. CyclicBarrier

13. 下面哪个方法不能用于实现线程间的数据交换?

A. wait()
B. notify()
C. notifyAll()
D. put()

14. 线程池中的任务调度算法,下面哪一个是最常用的?

A. First-Come-First-Served
B. Shortest-Remaining-Time
C. Priority-based
D. Round-Robin

15. 在Java中,线程安全的集合有哪些?

A. HashMap
B. TreeSet
C. LinkedHashMap
D. CopyOnWriteArrayList

16. 在Java中,用来模拟生产者和消费者问题的工具类是?

A. Object
B. Monitor
C. Semaphore
D. CountDownLatch

17. 下面哪一个方法可以用于线程的挂起和恢复?

A. join()
B. sleep(1)
C. interrupt()
D. yield()

18. 线程池中的线程生命周期是?

A. User-friendly
B. Thread-friendly
C. Process-friendly
D. Logical-friendly

19. 下面哪个方法可以用于线程之间的通信?

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

20. 在Java中,线程安全的链表应该采用哪种数据结构来实现?

A. ArrayList
B. LinkedList
C. Vector
D. Stack

21. 下面哪个选项不是线程通信中的同步方法?

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

22. 在Java中,用于实现线程间数据交换的同步工具类是?

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

23. 下列哪个同步方法是在等待其他线程操作完成之后才执行的?

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

24. 下列哪个同步工具类可以用来管理多个线程?

A. Object
B. synchronized
C. ThreadPoolExecutor
D. Volatile

25. 在Java中,如何实现线程间的通知?

A. useLock()
B. useSemaphore()
C. useCountDownLatch()
D. useCopyOnWriteArrayList()

26. 下列哪个选项不是线程安全的数据结构?

A. HashMap
B. TreeSet
C. CopyOnWriteArrayList
D. Vector

27. 在Java中,如何实现线程间的资源共享?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用ReentrantReadWriteLock
C. 使用ThreadPoolExecutor
D. 使用volatile关键字

28. 下列哪个同步方法是在唤醒等待该方法完成的线程?

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

29. 下列哪个同步方法可以在不阻塞当前线程的情况下等待另一个线程?

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

30. 在Java中,如何优雅地关闭线程池?

A. shut down()
B. awaitTermination(long timeout)
C. terminate()
D. close()

31. 在Java中,下列哪个工具类可以用来实现线程之间的同步?

A. java.util.concurrent.locks.Lock
B. java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger
C. java.util.concurrent.atomic.AtomicLong
D. java.util.concurrent.futures.Future

32. 以下哪种锁是可重入的?

A. ReentrantLock
B. Synchronized
C. ReadWriteLock
D. None of the above

33. 在Java中,下列哪个方法可以用来创建一个计数器?

A. AtomicInteger
B. java.util.concurrent.atomic.AtomicLong
C. java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger
D. synchronized (new Integer()).valueOf()

34. 下列哪个接口是Java并发编程中的重要接口?

A. Runnable
B. Callable
C. Future
D. Sync

35. 下列哪个工具类可以用来在多个线程之间传递数据?

A. java.util.concurrent.channel.Channel
B. java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger
C. java.util.concurrent.atomic.AtomicLong
D. java.util.concurrent.futures.Future

36. 以下哪个锁是轻量级的?

A. ReentrantLock
B. java.util.concurrent.locks.Lock
C. java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger
D. none of the above

37. 在Java中,如何实现线程之间的通信?

A. 使用共享变量
B. 使用volatile关键字
C. 使用wait()和notify()方法
D. 使用阻塞队列

38. 下列哪个类不能用来实现线程池?

A. ExecutorService
B. ThreadPoolExecutor
C. ForkJoinPool
D. ProcessBuilder

39. 下列哪个方法是Java并发编程中常用的获取当前线程的方法?

A. getId()
B. getName()
C. getThreadNumber()
D. getSequence()

40. 下列哪个工具类可以用来进行线程休眠?

A. java.util.concurrent.TimeUnit
B. Thread.sleep(long millis)
C. java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger
D. java.util.concurrent.futures.Future

41. 线程池是什么?

A. 线程池是一种同步机制
B. 线程池是一种线程管理技术
C. 线程池是一种并发控制机制
D. 线程池是一种数据库技术

42. 在Java中,线程池可以用哪个关键字表示?

A. synchronized
B. threadPool
C. volatile
D. wait

43. 下面哪个方法不是线程池中的常用方法?

A. join()
B. submit()
C. cancel()
D. setName()

44. 线程池中的任务是如何执行的?

A. 先入先出(FIFO)
B. 先进先出(FIFO)
C. 按照任务提交顺序执行
D. 按照任务优先级执行

45. Java线程池中的任务是如何控制的?

A. 通过共享变量控制
B. 通过线程状态控制
C. 通过任务队列控制
D. 通过任务栈控制

46. 在Java中,如何创建一个固定大小的线程池?

A. ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue());
B. ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue(5));
C. ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue(10));
D. ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue(20));

47. 在Java中,如何优雅地关闭线程池?

A. 使用try-catch语句
B. 使用finally块
C. 使用ThreadPoolExecutor的shutdown()方法
D. 使用ThreadPoolExecutor的shutdownNow()方法

48. 线程池中的任务调度策略有哪些?

A. 先入先出(FIFO)
B. 先进先出(FIFO)
C. 按照任务提交顺序执行
D. 按照任务优先级执行

49. 线程池中的任务如何在运行时进行动态调整?

A. 通过调整核心线程数实现
B. 通过调整最大线程数实现
C. 通过调整队列容量实现
D. 通过自定义任务调度器实现

50. 线程池在Java应用中有什么作用?

A. 提高系统性能
B. 管理线程数量
C. 处理I/O密集型任务
D. 处理CPU密集型任务

51. 在Java中,哪种容器是线程安全的?

A. HashMap
B. ConcurrentHashMap
C. TreeSet
D. LinkedHashMap

52. 下列哪个方法可以用来在两个线程之间传递数据?

A. synchronized关键字
B. wait()和notify()
C. join()
D. passData(data)

53. 什么是java.util.concurrent包中的Semaphore?

A. 是一种线程安全的数据结构
B. 用于实现线程同步
C. 用于线程间通信
D. 用于控制对共享资源的访问

54. 在Java中,如何创建一个线程池?

A. ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor();
B. Executors.newFixedThreadPool(5);
C. Executors.newCachedThreadPool();
D. Executors.newSingleThreadExecutor();

55. 线程池中的任务是如何执行的?

A. 先进先出(FIFO)
B. 按照添加顺序(addOrder)
C. 按照提交顺序(submitOrder)
D. 按照优先级(priority)

56. 下列哪个方法可以取消一个已提交的线程?

A. cancel()
B. interrupt()
C. remove()
D. shutdown()

57. 如何在Java中使用CountDownLatch?

A. countDown(int delay)
B. countUp(int delay)
C. await()
D. signal()

58. 什么是java.util.concurrent.atomic包中的AtomicInteger?

A. 用于实现原子操作
B. 用于线程安全的数据结构
C. 用于线程间通信
D. 用于控制对共享资源的访问

59. 线程池中的线程数量是否可以在运行时动态调整?

A. 是
B. 否
C. 部分支持
D. 不支持

60. 下列哪个方法不是Java中的同步方法?

A. synchronized
B. wait
C. notify
D. join

61. 在Java中,下列哪个关键字表示异步操作?

A. synchronized
B. asynchronous
C. thread
D. wait

62. Java中的Future和Promise有什么区别?

A. Future是静态接口,Promise是实现类
B. Future是实现类,Promise是静态接口
C. Future是接口,Promise是实现类
D. Future是接口,Promise也是实现类

63. 在Java中,如何实现异步调用?

A. 使用while循环
B. 使用java.util.concurrent包中的线程池
C. 使用阻塞队列
D. 使用计数器

64. 下面哪个方法不是Java中的异步方法?

A. run()
B. start()
C. join()
D. post()

65. 在Java中,如何处理异步执行的异常?

A. 使用try-catch块
B. 使用finally块
C. 使用异常处理机制
D. 使用return语句

66. 在Java中的线程池中,如何控制线程的数量?

A. 可以通过设置ThreadPoolExecutor的corePoolSize参数来控制
B. 可以通过设置ThreadPoolExecutor的maxPoolSize参数来控制
C. 可以通过设置ThreadPoolExecutor的workerPoolSize参数来控制
D. 无法在ThreadPoolExecutor中直接设置线程数量

67. 下列哪个方法可以用来在异步任务完成后通知其他线程?

A. countDownLatch
B. CyclicBarrier
C. Semaphore
D. Exchanger

68. 下列哪个关键字可以用来标记一个方法为异步方法?

A. async
B. synchronized
C. thread
D. void

69. 在Java中,如何保证线程安全?

A. 避免共享 mutable 状态
B. 使用 synchronized 关键字
C. 使用 ThreadLocal 类
D. 使用 Atomic 类

70. 下列哪个方法可以用来在异步任务中传递数据?

A. Future
B. Promise
C. Callable
D. Value

71. 在Java中,线程的创建可以通过哪种方式实现?

A. 继承Thread类
B. 实现Runnable接口
C. 使用静态内部类
D. 扩展Thread类

72. Java中的synchronized关键字用于实现什么?

A. 线程间的共享资源管理
B. 线程间的消息传递
C. 线程的调度
D. 线程的通信

73. 在Java中,哪种锁对象提供了比synchronized关键字更好的性能?

A. ReentrantLock
B. ReadWriteLock
C. Lock
D. volatile

74. Java中的Executor框架包括哪些组件?

A. ExecutorService
B. Executors
C. ThreadPoolExecutor
D. ForkJoinPool

75. Java中的Future和Promise有什么区别?

A. Future是java.util.concurrent包中的接口,Promise是Guava包中的接口
B. Future表示异步计算的结果,Promise表示异步计算的结果以及完成后的操作
C. Future是java.util.concurrent包中的接口,Promise是Spring框架中的接口
D. A和B

76. 下列哪个不是Java中的线程状态?

A. 新建
B. 运行
C. 阻塞
D. 结束

77. 在Java中,如何实现线程之间的通信?

A. 使用wait()和notify()方法
B. 使用join()方法
C. 使用共享变量
D. 使用消息队列

78. 下列哪个Java集合类是线程安全的?

A. HashMap
B. TreeSet
C. LinkedHashMap
D. ConcurrentHashMap

79. 在Java中,如何实现非阻塞式的集合?

A. 使用BlockingQueue
B. 使用ConcurrentHashMap
C. 使用CopyOnWriteArrayList
D. 使用synchronized关键字

80. 在Java中,线程池的主要优点是什么?

A. 提高程序的响应速度
B. 减少程序的内存消耗
C. 提高程序的执行效率
D. 所有上述内容
二、问答题

1. 什么是线程?


2. 如何实现线程之间的同步?


3. java.util.concurrent包中提供了哪些线程安全的数据结构?


4. 什么是CompletableFuture?


5. 什么是锁优化?




参考答案

选择题:

1. B 2. B 3. D 4. A 5. A 6. A 7. A 8. A 9. A 10. C
11. B 12. D 13. D 14. B 15. D 16. C 17. D 18. B 19. C 20. B
21. D 22. C 23. B 24. C 25. C 26. D 27. B 28. C 29. D 30. B
31. A 32. A 33. A 34. C 35. A 36. C 37. D 38. D 39. C 40. A
41. B 42. B 43. D 44. B 45. C 46. A 47. C 48. ABD 49. BC 50. ABC
51. B 52. B 53. D 54. B 55. A 56. A 57. C 58. A 59. A 60. B
61. B 62. B 63. B 64. C 65. A 66. B 67. A 68. A 69. B 70. C
71. ABD 72. A 73. A 74. ABD 75. B 76. D 77. D 78. D 79. A 80. D

问答题:

1. 什么是线程?

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,它被包含在进程之中,是进程实际运行时的基本单位。
思路 :首先解释线程的定义和作用,然后简要介绍线程与进程之间的关系。

2. 如何实现线程之间的同步?

Java提供了多种机制来实现线程之间的同步,包括synchronized关键字、Lock接口、ReentrantLock类等。
思路 :根据问题所涉及的知识点,简要介绍这些机制的原理和使用方法。

3. java.util.concurrent包中提供了哪些线程安全的数据结构?

Java.util.concurrent包中提供了ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、BlockingQueue等多种线程安全的数据结构。
思路 :查看相关文档或者 source 代码,了解这些数据结构的实现原理和特点。

4. 什么是CompletableFuture?

CompletableFuture是Java 8引入的一个类,它表示一个异步计算的结果,可以用来完成一系列异步操作并将结果返回。
思路 :查看相关文档或者 source 代码,了解CompletableFuture的定义和使用场景。

5. 什么是锁优化?

锁优化是指对Java中的锁进行合理使用和优化,以减少锁竞争和提高并发性能。
思路 :查看相关文档或者 source 代码,了解Java中的锁优化技术,如偏向锁、轻量级锁等。

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