Java并发编程:多线程与锁习题及答案解析_高级Java开发工程师

一、选择题

1. Java中的线程分为几种?

A. 用户级线程和内核级线程
B. 守护线程和用户级线程
C. 阻塞线程和非阻塞线程
D. 同步线程和异步线程

2. synchronized关键字的作用是什么?

A. 实现线程间的共享资源互斥访问
B. 实现线程间的消息传递
C. 实现线程间的数据交换
D. 实现线程间的协作

3. Java中的ReentrantLock有什么特点?

A. 比synchronized关键字更加灵活
B. 支持公平与不公平锁
C. 只能用于同步方法
D. 只能用于同步代码块

4. volatile关键字的作用是什么?

A. 确保变量的可见性
B. 保证变量的原子性
C. 防止编译器进行优化
D. 提高程序执行效率

5. 什么是Java的并发工具集?

A. synchronized、ReentrantLock和Condition
B. java.util.concurrent包下的所有类
C. java.lang包下的所有线程相关类
D. Thread、Runnable和Executor

6. ConcurrentHashMap与ArrayList有什么区别?

A. ConcurrentHashMap是线程安全的,ArrayList不是
B. ArrayList是线程安全的,ConcurrentHashMap不是
C. ConcurrentHashMap和ArrayList都可以用于并发场景
D. ArrayList主要用于静态存储,ConcurrentHashMap主要用于动态存储

7. Java中的AtomicInteger是什么?

A. 原子类包装的Integer对象
B. 用于实现线程安全的热重入计数器
C. 线程不安全的Integer对象
D. 只支持单线程操作

8. 什么是Java的并发容器?

A. 包含多个线程池的容器
B. 提供并发操作方法的容器
C. 用于存储数据的容器
D. 线程安全的容器

9. Java中如何实现线程之间的通信?

A. 使用共享变量
B. 使用wait()、notify()和notifyAll()方法
C. 使用join()方法
D. 使用BlockingQueue

10. 在Java中,线程的优先级有哪些?

A. 高、中、低
B. 先来先服务
C. 时间片轮转
D. 最短作业优先

11. 在Java中,用于实现线程同步的接口是什么?

A. synchronized关键字
B. wait()和notify()方法
C. join()方法
D. Lock接口

12. Java中的ReentrantReadWriteLock类与传统的读写锁相比,主要区别在于?

A. 提供了更多的线程安全特性
B. 支持更复杂的条件判断
C. 响应速度更快
D. 锁的竞争更加激烈

13. 在Java中,Condition对象的作用是什么?

A. 用于线程间的信号传递
B. 用于线程间的通信
C. 用于线程安全的队列
D. 用于线程安全的计数器

14. Java中的Semaphore对象的主要作用是什么?

A. 用于线程间的信号传递
B. 用于线程间的通信
C. 用于线程安全的队列
D. 用于线程安全的计数器

15. 在Java中,如何优雅地关闭一个正在运行的线程?

A. 使用try-with-resources语句
B. 使用finally块
C. 使用setInterrupt()方法
D. 使用join()方法

16. 在Java中,StringBuilder类的append()方法的返回值是什么?

A. 一个新的字符串
B. StringBuilder对象本身
C. 当前字符串的引用
D. null

17. 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

18. 在Java中, locks()方法是哪个同步工具类的静态方法?

A. ReentrantLock
B. Lock
C. SynchronousQueue
D. Condition

19. 在Java中,哪个关键字可以用来创建一个锁?

A. synchronized
B. lock
C. static
D. final

20. 在Java中,线程安全的集合有哪些?

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

21. 在Java中,线程的主要同步方法是:

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

22. 下列哪个同步方法不能用于实现临界区?

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

23. 在Java中,下列哪种锁适用于多个线程之间共享资源?

A. ReentrantLock
B. ReadWriteLock
C. Condition
D. Semaphore

24. 下列哪个关键字用于声明一个非守护线程?

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

25. 下列哪个选项不是Java中的线程状态?

A. 新建
B. 运行
C. 阻塞
D. 终止

26. 下列哪个同步方法不适用于无锁对象?

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

27. 下列哪个Java类是实现了Runnable接口的?

A. Thread
B. Runner
C. Callable
D. Executor

28. 在Java中,如何创建一个并发集合?

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

29. 下列哪个锁适用于高并发场景?

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

30. 下列哪个关键字用于定义一个线程池?

A. pool
B. queue
C. thread
D. executor

31. 在Java中,线程的创建方式有几种?

A. 继承Thread类
B. 实现Runnable接口
C. 实现Callable接口
D. 使用Executor框架

32. Java中的线程同步有哪几种方式?

A. 互斥锁
B. 信号量
C. 条件变量
D. 显式锁

33. synchronized关键字在Java中的作用是什么?

A. 保证线程安全
B. 实现线程间通信
C. 控制线程执行顺序
D. 提高程序执行效率

34. Java中的锁有哪些?

A. 内置锁
B. 显式锁
C. 内置锁和显式锁
D. 只使用内置锁

35. Java中的并发工具包(java.util.concurrent)包含了哪些接口?

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

36. Java中的并发容器(如ConcurrentHashMap)如何实现线程安全?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用ReentrantLock
C. 使用Condition对象
D. 使用原子变量

37. 在Java中,如何监控应用程序的性能?

A. 使用System.out.println()
B. 使用JVM参数监控
C. 使用VisualVM
D. 使用日志记录

38. Java中的垃圾回收器有哪些?

A. Serial收集器
B. Parallel收集器
C. Concurrent Mark Sweep收集器
D. Generic收集器

39. 如何根据程序需求选择合适的JVM参数?

A. 查阅官方文档
B. 进行实验测试
C. 参考其他开发者经验
D. 以上都正确

40. Java并发编程中,如何优雅地关闭并发任务?

A. 使用try-catch-finally块
B. 使用return语句
C. 使用CompletableFuture.complete()
D. 使用Thread.interrupt()

41. 在Java并发编程中,ReentrantReadWriteLock与ReentrantLock有何区别?

A. ReentrantReadWriteLock是ReentrantLock的升级版
B. ReentrantReadWriteLock可以在读操作时阻塞写操作
C. ReentrantReadWriteLock在读操作时不会阻塞写操作
D. ReentrantReadWriteLock支持可中断睡眠

42. 在Java并发编程中,Condition对象的作用是什么?

A. 实现线程间的广播通信
B. 实现线程间的条件变量
C. 实现线程间的信号量
D. 实现线程间的互斥锁

43. Java中的Semaphore对象与CountDownLatch对象有什么区别?

A. Semaphore用于控制对共享资源的访问,而CountDownLatch用于协调多个线程的执行
B. Semaphore用于实现线程间的同步,而CountDownLatch用于实现线程间的唤醒
C. Semaphore可以用于实现计数器,而CountDownLatch不能
D. Semaphore只能用于一个线程组,而CountDownLatch可以用于多个线程组

44. 下列哪个方法不是Java中的 join() 方法?

A. 用于实现线程间的同步
B. 用于实现线程间的唤醒
C. 用于实现线程间的传递消息
D. 用于实现线程间的资源控制

45. 在Java并发编程中,如何实现线程间的通信?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用wait() 和 notify() / notifyAll()
C. 使用ReentrantReadWriteLock
D. 使用volatile关键字

46. 在Java并发编程中,如何实现线程间的协作?

A. 使用synchronized关键字
B. 使用wait() 和 notify() / notifyAll()
C. 使用ReentrantReadWriteLock
D. 使用java.util.concurrent包中的类

47. 在Java并发编程中,如何优雅地关闭并发代码?

A. 使用try-with-resources语句
B. 使用finally块
C. 使用try-catch-finally块
D. 使用软中断

48. 在Java并发编程中,如何实现线程安全的集合?

A. 使用ConcurrentHashMap
B. 使用CopyOnWriteArrayList
C. 使用BlockingQueue
D. 使用LinkedBlockingQueue

49. 在Java并发编程中,如何实现线程安全的有序集合?

A. 使用ConcurrentHashMap
B. 使用CopyOnWriteArrayList
C. 使用LinkedBlockingQueue
D. 使用TreeSet
二、问答题

1. 什么是Java中的并发控制?


2. 什么是Java中的ReentrantLock?


3. 什么是Java中的ReadWriteLock?


4. 什么是Java中的Condition?


5. 什么是Java中的Semaphore?


6. 如何优雅地关闭Java线程?


7. 什么是Java中的CompletableFuture?


8. 什么是Java中的Stream API?


9. 什么是Java中的lambda表达式?




参考答案

选择题:

1. A 2. A 3. A 4. A 5. B 6. A 7. B 8. D 9. B 10. A
11. A 12. A 13. B 14. D 15. A 16. A 17. D 18. B 19. A 20. D
21. D 22. D 23. B 24. B 25. D 26. D 27. C 28. C 29. B 30. D
31. D 32. A、C、D 33. C 34. C 35. C 36. A 37. C 38. C 39. D 40. A
41. A 42. B 43. A 44. C 45. B 46. D 47. A 48. C 49. D

问答题:

1. 什么是Java中的并发控制?

Java中的并发控制是指在多线程环境下,通过一定的手段来确保程序正确性和资源有效利用的过程。
思路 :并发控制包括互斥锁、信号量、条件变量、同步屏障等方法,它们可以保证多线程同时访问共享资源时的互斥性和有序性。

2. 什么是Java中的ReentrantLock?

ReentrantLock是Java并发编程中一种常用的互斥锁实现,它允许线程在已经获得锁的情况下再次获得锁,提高了锁的重用率。
思路 :ReentrantLock通过维护一个锁的状态来判断是否可以获取锁,如果锁已经被其他线程获取,则当前线程会等待直到锁被释放。

3. 什么是Java中的ReadWriteLock?

ReadWriteLock是Java并发编程中一种常用的读写锁实现,它可以允许多个线程同时读取共享数据,但在写入数据时会保持独占访问。
思路 :ReadWriteLock通过维护读锁和写锁的状态来判断读写操作的权限,读锁持有者可以读取共享数据,写锁持有者可以写入共享数据,但两者不能同时进行。

4. 什么是Java中的Condition?

Condition是Java并发编程中一种用于线程间条件等待的同步工具,它可以用来解决多个线程之间的协同问题。
思路 :Condition通过维护一个布尔变量和一个等待 queue 来表示线程间的等待状态,当线程需要等待时,会将自身放入等待 queue 中,直到被唤醒。

5. 什么是Java中的Semaphore?

Semaphore是Java并发编程中一种用于控制对共享资源访问数量的同步工具,它可以避免竞争条件和死锁等问题。
思路 :Semaphore通过维护一个计数器来实现对资源的访问控制,当线程需要使用资源时,会检查计数器的值,如果值大于0,则表示资源可用,否则线程会等待直到资源被释放。

6. 如何优雅地关闭Java线程?

在Java中,可以通过调用线程的stop()方法或使用try-catch语句来优雅地关闭线程。另外,可以使用Thread.interrupt()方法来强制终止线程。
思路 :调用stop()方法可以让线程在当前执行任务的栈上执行finally块,保证了资源的正确释放;使用try-catch语句可以防止线程抛出异常而导致的程序崩溃;使用Thread.interrupt()方法则可以直接中断线程,但可能会导致未处理的异常。

7. 什么是Java中的CompletableFuture?

CompletableFuture是Java并发编程中一种用于异步执行任务的工具,它可以实现非阻塞式的编程,提高了程序的响应能力。
思路 :CompletableFuture通过封装一个异步任务,提供了API来完成异步操作,如获取结果、异常处理等,可以与其他异步操作组合使用,实现复杂的异步流程。

8. 什么是Java中的Stream API?

Java中的Stream API是一种用于处理集合的高级抽象,它可以实现数据的转换、过滤和聚合等功能,提高了代码的可读性和可维护性。
思路 :Stream API通过提供一系列的转换方法和操作符,可以将集合转换为Stream,然后通过对Stream进行各种操作来处理数据,如过滤、排序、映射等,最后将处理结果收集到一个新的集合中。

9. 什么是Java中的lambda表达式?

Java中的lambda表达式是一种简洁的匿名函数表达式,它可以提高代码的可读性和可维护性,特别是在集合操作和事件处理等领域。
思路 :lambda表达式通过将函数作为参数传递给方法,实现了匿名函数的方式,可以简化代码的编写,如

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