Java Threads
1. 创建线程的三种方法?
每个线程都有优先级(Thread.MAX_PRIORITY = 10, Thread.NORM_PRIORITY = 5, Thread.MIN_PRIORITY = 1),新产生线程的优先级默认等于产生它的优先级。
JVM启动后,将会产生一个非守护线程(non-daemon thread,通常被称为main),JVM会一直运行直到:a) Runtime类的exit()方法被调用;b) 所有的非守护线程死亡(run执行完毕或发生异常)。
2. 从高层次上解释可用的线程状态?
- NEW: 线程准备好执行了,但是还不一定会马上开始执行;
- RUNNABLE:Java虚拟机正在执行这个线程的代码;
- BLOCKED: 线程在等待监视器锁时,处于阻塞状态;
- WAITING: 线程在等待另一个线程执行特定的一些操作;
- TIMED_WAITING: 线程在等待另一个线程执行一些特定的操作,并且最多等待指定的时间;
- TERMINATED: 线程已经完成了执行。
3. 线程同步在监视器(monitor)里是怎么工作的?
- JVM使用锁(locks)和监视器(monitors);
- 每一个监视器都和一个对象引用关联,线程只有在获得锁之后才能执行代码,
- 监视器保证在一个时刻仅有一个线程可以执行一段同步代码。
4. synchronized方法和synchronized块有什么区别?
- 在Java编程中,每一个对象都有一个锁;
- 一个线程可以通过使用synchronized关键字获得一个对象的锁;
- Synchronized关键字可以被用在方法级别上(粗粒度锁)或者块级别上(细粒度锁)。
5. 怎样保证N个线程访问N个资源,而不产生死锁?
- 死锁是两个线程都在等待对方完成后才继续执行,两个线程都会永久等待下去;
- 当使用N个线程时, 一个很简单的避免死锁的方法是,强制对锁排序,所有线程都按照同样的顺序加锁和解锁,就不会产生死锁。
Java Collections
6. Iterator和ListIterator的区别?
- Iterator可以用来遍历Set和List集合,而ListIterator只能用来迭代List;
- Iterator只可以正向遍历一个集合,而ListIterator 可以双向遍历List;
- ListIterator实现了Iterator 接口,并且包含其他的功能,比如增加新的元素add(E e),替换一个元素set(E e),获得前面和后面元素的索引位置previousIndex()和nextIndex()。
7. 快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)有什么区别?
- Java.util包中的所有集合类都是快速失败的,而java.util.concurrent包中的集合类都是安全失败的;
- 快速失败的迭代器抛出ConcurrentModificationException,而安全失败的迭代器从不抛出这个异常。
快速失败”也就是fail-fast,它是Java集合的一种错误检测机制。某个线程在对collection进行迭代时,不允许其他线程对该collection进行结构上的修改。
例如:假设存在两个线程(线程1、线程2),线程1通过Iterator在遍历集合A中的元素,在某个时候线程2修改了集合A的结构(是结构上面的修改,而不是简单的修改集合元素的内容),那么这个时候程序就会抛出 ConcurrentModificationException 异常,从而产生fail-fast。
迭代器的快速失败行为无法得到保证,它不能保证一定会出现该错误,因此,ConcurrentModificationException应该仅用于检测 bug。
8. HashMap和Hashtable的区别与选择?
- HashMap允许null键和值的存在,而Hashtable既不允许null键,也不允许null值;
- Hashtable是同步的,而HashMap不是。所以,HashMap更被常用在单线程环境中,而Hashtable更适合多线程环境;
- HashTable提供了键和值对应的Collection和Enumeration,而HashMap只提供了键和值对应的Collection(键是Set);
- HashMap的子类LinkedHashMap可以记录插入的顺序(用双向链表),当需要按插入顺序遍历时,选用LinkedHashMap会方便很多;
- HashTable是遗留下来的类。
9. Enumeration和Iterator的区别?
- Enumeration是Iterator的两倍快,而且使用较少的内存;
- Iterator比Enumeration安全,因为一个线程在用迭代器进行遍历时,其他线程不能修改该集合对象;
- Iterator能够从集合中移除元素remove(),Enumeration不能;
- Enumeration一般由Vector和HashTable产生,Java API建议使用Iterator。
10. Comparable 和 Comparator的区别?
- 所在包不同:java.lang.Comparable和java.util.Comparator;
- 实现Comparable接口的类用compareTo(T o)作为其自然顺序(natural ordering),个人理解,Comparable用于使某类对象具有比较属性,而Comparator则用于生成某类对象的一个单独的比较器;
- Comparable接口只包含一个方法compareTo(T o),Comparator接口包含compare(T o1, T o2)和equals(Object obj),而且Java8中又添加了许多新方法,比如返回相反的比较器reversed();
二者的比较方法都通过返回负数、0、整数表示小于、等于、大于, 注意,compareTo(T o) == 0或compare(e1, e2) == 0与e1.equals(e2) 应具有相同的真值。Java核心库中只有一个类BigDecimal的compareTo(T o) == 0与e1.equals(e2)返回值不一致,当两个数值相等但精度不同时,如4.0和4.00;
e.equals(null)可以返回false,但e.compareTo(null)应当抛出NullPointerException异常,因为null不是任何类的实例。
11. 使用Java集合框架(Java Collection framework)时有哪些好的做法?
- 根据应用的需求,选择合适的集合类型,对性能很重要,如元素固定且有序时,应当使用Array而非ArrayList;
- 能够估计元素个数时,要指定集合的初始容量,避免重复哈希和改变尺寸(rehashing or resizing);
- 总是使用泛型保证类型安全、可靠性与健壮性,避免ClassCastException;
- 使用JDK提供的不可变类(immutable classes)来作为Map中的键,避免在自定义类中实现hashCode和equals方法;
- 面向接口编程,而非面向实现;
- 在集合中为空时,返回0个元素的集合或数组,而不是返回null值。
Exception Handling
12. 被检查的异常(checked exceptions)和不受检查的异常(unchecked exceptions)的区别?
- 被检查的异常必须在方法或构造器的throws子句中声明,而不受检查的异常不用。
不受检查的异常其实就是RuntimeException,从RuntimeException继承的类都会自动被Java虚拟机抛出,所以不必在异常说明中把它们列出来。其他类型的异常,包括用户自己定义的异常,都必须用throws说明,否则编译将会出错。