Java 并行开发的艺术与科学习题及答案解析_高级Java开发工程师

一、选择题

1. Java并行开发的基本概念包括以下几个方面:

A. 提高程序执行速度
B. 利用多个CPU核心
C. 减少线程切换的开销
D. 更好的错误处理

2. 在Java中,线程的调度是由操作系统管理的,因此:

A. Java程序员无需关心线程调度
B. Java程序员可以控制线程调度
C. Java程序员不能影响线程调度
D. Java程序员应该尽量减少线程调度

3. Java并发工具集为开发者提供了多种并发编程方式,以下哪个不是Java并发工具集中的工具类:

A. Executor框架
B. ThreadPoolExecutor
C. ForkJoinPool
D. StringBuilder

4. 在Java中,volatile关键字主要用于:

A. 保证多线程之间的数据一致性
B. 保证线程之间的消息传递
C. 保证线程之间的内存可见性
D. 提高程序执行效率

5. 下列哪个方法不是Java中的同步方法:

A. synchronized
B. void
C. wait
D. not

6. Java中的线程池有以下几种类型:

A. FixedThreadPool
B. CachedThreadPool
C. SingleThreadExecutor
D. ThreadPoolExecutor

7. 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();

8. 下列哪个操作是线程安全的:

A. 向数组中插入元素
B. 对数组进行排序
C. 遍历数组
D. 将数组复制到一个新的数组中

9. 在Java中,CompletableFuture是一个:

A. 表示异步任务的接口
B. 表示同步任务的接口
C. 表示线程池的接口
D. 表示错误处理的接口

10. 以下哪个方法不是Java中的CompletableFuture:

A. thenAccept
B. thenRun
C. thenCompose
D. thenApply

11. 在Java并发工具集中,关于线程池,以下哪个选项是正确的?

A. 当线程数量超过核心线程数时,线程池才会启动
B. Java 7引入了ForkJoinPool,它是默认的线程池实现
C. Executors工具类中提供了创建自定义线程池的方法
D. 所有上述说法都正确

12. 在Java并发工具集中,以下哪个选项不是Java并发工具集中的并发集合?

A. ConcurrentHashMap
B. CopyOnWriteArrayList
C. ConcurrentLinkedQueue
D. ReentrantReadWriteLock

13. Java中的volatile关键字主要用于以下哪个方面?

A. 保证多线程之间的数据一致性
B. 确保线程安全
C. 提高程序执行效率
D. 防止数据竞争

14. 在Java并发工具集中,关于Java线程安全的锁,以下哪个选项是正确的?

A. synchronized关键字可以保证线程安全
B. ReentrantLock提供比synchronized更灵活的锁机制
C. volatile关键字可以用来表示一个变量是共享的
D. lock接口是Java并发工具集中的一个重要锁实现

15. Java并发工具集中的ForkJoinPool有什么特点?

A. 基于线程的
B. 自动分配合适数量的线程
C. 只支持单线程执行
D. 提供低延迟的线程池

16. 以下哪个方法不是Java中的CompletableFuture的主要方法?

A. addCompletionListener
B. getExecutionException
C. cancel
D. setResult

17. 在Java并发工具集中,如何优雅地关闭线程池?

A. 使用try-with-resources语句
B. 调用线程池的shutdown()方法
C. 调用线程池的close()方法
D. 都不正确

18. Java并发工具集中的ExecutorService有哪些状态?

A. 可运行
B. 等待
C. 已拒绝
D. 全部

19. 在Java并发工具集中,关于Java并发性能调优,以下哪个建议是正确的?

A. 尽可能减少同步操作
B. 避免使用无用的锁
C. 增加线程池的核心线程数
D. 增加缓存区大小

20. 在Java并发工具集中,以下哪个方法是用来获取当前线程的?

A. Thread.currentThread()
B. Thread.getAllStackTraces()
C. Thread.getContextId()
D. Thread.getLastName()

21. 在Java中,线程的生命周期包括以下几个阶段:

A. 新建
B. 运行
C. 阻塞
D. 终止

22. Java中的线程状态有哪些?

A. 运行
B. 等待
C. 阻塞
D. 完成

23. 下列哪个关键字可以用来实现线程同步?

A. synchronized
B. volatile
C. wait
D. none of the above

24. Java中的线程池有哪几种?

A. 固定线程数量
B. 可调整线程数量
C. 自动线程数量
D. 混合线程数量

25. 在Java中,如何优雅地关闭线程池?

A. 使用try-with-resources语句
B. 使用finally块
C. 使用close方法
D. 以上都是

26. synchronized关键字在Java中的作用是什么?

A. 实现线程同步
B. 实现线程间通信
C. 保证数据一致性
D. 提高程序执行效率

27. 下列哪个方法可以用来获取当前线程的锁?

A. getLock()
B. getQueue()
C. getCount()
D. getSequence()

28. 在Java中,如何实现异步编程?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用java.util.concurrent包中的Future和Stream API
C. 使用volatile关键字
D. 使用wait()和notify()方法

29. 下列哪个类可以用来实现线程的阻塞?

A. Thread
B. Runnable
C. BlockingQueue
D. Semaphore

30. 在Java中,如何优雅地处理并发异常?

A. 使用try-with-resources语句
B. 使用finally块
C. 使用throws子句
D. 以上都是

31. 以下哪个关键字可以用来声明一个线程?

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

32. Java中的CompletableFuture是一个容器类,它实现了什么接口?

A. Callable
B. Future
C. Option
D. List

33. 在Java中,如何实现线程之间的通信?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用wait()和notify()方法
C. 使用join()方法
D. 使用volatile关键字

34. Java中的Atomic类提供了哪些原子操作?

A. compareAndSet()
B. getAndUpdate()
C. getAndCompare()
D. put()

35. Java中的并发集合有哪些?

A. ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList, ConcurrentLinkedQueue
B. Vector, Hashtable, ConcurrentLinkedDeque
C. ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList, ConcurrentLinkedQueue, BlockingQueue
D. HashMap, TreeSet, ConcurrentLinkedQueue

36. 在Java中,如何优雅地关闭线程池?

A. useCloseable()方法
B. useClosestanding()方法
C. useSafely()方法
D. throwException()方法

37. Java中的ReentrantReadWriteLock和synchronized关键字有什么区别?

A. ReentrantReadWriteLock支持可重入,而synchronized不支持
B. ReentrantReadWriteLock可以有多个读锁,而synchronized只能有一个写锁
C. ReentrantReadWriteLock在获取读锁时不会阻塞等待,而synchronized需要阻塞等待
D. ReentrantReadWriteLock在释放锁时不需要显式调用unlock(),而synchronized需要显式调用unlock()

38. Java中的ForkJoinPool是一种什么样的线程池?

A. 工作窃取算法
B. 用户级线程
C. 进程级线程
D. 共享内存线程

39. Java中的CompletableFuture的优点包括哪些?

A. 可以更好地处理异步任务
B. 可以提高程序的响应速度
C. 内置了数据流操作
D. 可以在多核处理器上实现更好的并行度

40. 在Java中,如何实现线程安全的数组?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用volatile关键字
C. 使用AtomicInteger
D. 使用ThreadLocal

41. 在Java中,如何实现线程间的通信?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用wait()和notify()方法
C. 使用join()方法
D. 使用阻塞队列

42. Java中的CompletableFuture有哪些状态?

A.已完成(COMPLETED)
B.失败(FAILED)
C.尚未开始(PENDING)
D.已取消(CANCELED)

43. 什么是Java的volatile关键字?

A. 用于声明一个变量
B. 用于确保变量的可见性
C. 用于实现线程安全
D. 用于提高程序运行速度

44. 在Java并发编程中,如何保证线程安全性?

A. 遵循资源约束
B. 使用同步块或同步方法
C. 使用ReentrantLock
D. 使用原子变量

45. 以下哪个方法不是Java中的线程终止方法?

A. interrupt()
B. yield()
C. join()
D. exit()
二、问答题

1. 什么是Java内存模型(JMM),为什么它对并发编程很重要?


2. Java中的并发工具集有哪些,它们的特点是什么?


3. 什么是Java线程池(ThreadPool),它的优点和缺点分别是什么?


4. 什么是volatile关键字,它在并发编程中的应用场景是什么?


5. 什么是锁优化,它的目的和方法是什么?


6. 什么是CompletableFuture,它的用途是什么?


7. 什么是Java 的Stream API,它的主要功能有哪些?


8. 什么是Java中的Atomic变量,它的使用场景是什么?


9. 什么是Java中的CompletableFuture.supplyAsync,它的作用是什么?




参考答案

选择题:

1. B 2. D 3. D 4. A 5. D 6. D 7. A 8. C 9. A 10. B
11. D 12. D 13. A 14. B 15. B 16. B 17. B 18. D 19. A 20. A
21. B 22. ABC 23. A 24. BC 25. D 26. A 27. A 28. B 29. D 30. D
31. D 32. B 33. B 34. A 35. A 36. C 37. AC 38. A 39. ACD 40. A
41. B 42. C 43. C 44. B 45. B

问答题:

1. 什么是Java内存模型(JMM),为什么它对并发编程很重要?

Java内存模型(JMM)是Java虚拟机规范中定义的一种抽象概念,用于描述程序中各个线程访问共享数据时的行为。JMM的重要性在于它为并发编程提供了一个基本的执行环境,使得在多线程环境中进行数据访问和同步变得更加简单和可靠。
思路 :首先了解JMM的定义和作用,然后分析为什么它对并发编程很重要,最后举例说明JMM的具体实现及其重要性。

2. Java中的并发工具集有哪些,它们的特点是什么?

Java中的并发工具集主要包括java.util.concurrent包中的常用类,包括Executor框架、ThreadPoolExecutor、ForkJoinPool、CompletableFuture以及Stream API等。这些工具具有高性能、可扩展、易用等特点。
思路 :首先列举常用的并发工具类,然后简要介绍它们的特点,最后结合实例说明如何使用这些工具进行并发编程。

3. 什么是Java线程池(ThreadPool),它的优点和缺点分别是什么?

Java线程池是一种动态调整数量的线程来处理任务的技术。其优点包括提高系统响应速度、降低资源消耗、避免频繁创建和销毁线程等。缺点包括线程池管理复杂、无法处理非阻塞I/O任务等。
思路 :首先了解Java线程池的定义和作用,然后分析其优点和缺点,最后结合实际场景讨论如何选择和使用线程池。

4. 什么是volatile关键字,它在并发编程中的应用场景是什么?

volatile关键字用于声明一个变量在多线程环境中的可见性和禁止指令重排。它的主要应用场景包括声明全局变量、声明锁、以及修饰静态变量等。
思路 :首先了解volatile关键字的定义和作用,然后分析其在并发编程中的应用场景,最后通过实例说明volatile关键字的作用。

5. 什么是锁优化,它的目的和方法是什么?

锁优化是指在多线程环境中,通过合理地使用锁来减少竞争条件和死锁等问题,从而提高程序运行效率的过程。锁优化的方法包括显式获取锁、隐式获取锁、偏向锁、轻量级锁等。
思路 :首先了解锁优化的定义和目的,然后分析锁优化的方法,最后结合实际场景讨论如何进行锁优化。

6. 什么是CompletableFuture,它的用途是什么?

CompletableFuture是Java 8引入的一个类,用于表示异步计算的结果。它的用途包括做为异步操作的结果接收器、做为延迟操作的返回值等。
思路 :首先了解CompletableFuture的定义和作用,然后分析其在实际应用中的用途,最后通过实例说明CompletableFuture的使用方法。

7. 什么是Java 的Stream API,它的主要功能有哪些?

Java 9的Stream API是一种基于函数式编程的编程范式,用于简化集合数据的处理。其主要功能包括过滤、映射、排序、聚合等。
思路 :首先了解Java 9的Stream API的定义和作用,然后分析其主要功能,最后结合实际场景讨论如何使用Stream API进行数据处理。

8. 什么是Java中的Atomic变量,它的使用场景是什么?

Atomic变量是Java提供的一种原子操作类,用于保证多线程环境下对变量的读取和写入操作具有一致性和有序性。其使用场景包括缓存、锁、信号量等。
思路 :首先了解Atomic变量的定义和作用,然后分析其在实际应用中的使用场景,最后通过实例说明Atomic变量的使用方法。

9. 什么是Java中的CompletableFuture.supplyAsync,它的作用是什么?

CompletableFuture.supplyAsync是一个用于生产任务的异步方法,它接受一个Supplier作为参数,用于生成一个异步任务。
思路 :首先了解CompletableFuture.supplyAsync的定义和作用,然后分析其在异步编程中的应用场景,最后通过实例说明CompletableFuture.supplyAsync的

IT赶路人

专注IT知识分享