2020 neue Java-Interviewfragen – Multi-Threading (4)

1. Wie kann ein Deadlock verhindert werden?

Vier notwendige Bedingungen für einen Deadlock:

Bedingung des gegenseitigen Ausschlusses: Ein Prozess erlaubt anderen Prozessen nicht, auf die zugewiesenen Ressourcen zuzugreifen. Wenn andere Prozesse auf die Ressourcen zugreifen, können sie nur warten Der Prozess, der die Ressource belegt, gibt die Ressource nach Abschluss der Nutzung frei.

Anforderungs- und Aufbewahrungsbedingungen: Nachdem der Prozess eine bestimmte Ressource erhalten hat, fordert er andere Ressourcen an, die Ressource kann jedoch von anderen Prozessen belegt sein Die Anforderung wird blockiert, aber die selbst erhaltene Ressource bleibt erhalten

Nicht-Entzugsbedingung: Bezieht sich auf die vom Prozess erhaltene Ressource, die vor Abschluss der Nutzung nicht entzogen und erst nach der Nutzung freigegeben werden kann

Schleifenwartebedingungen: Bezieht sich auf die Bildung einer direkten zyklischen Warteressourcenbeziehung zwischen mehreren Prozessen, nachdem in einem Prozess ein Deadlock aufgetreten ist

Diese vier Bedingungen sind die notwendigen Bedingungen für einen Deadlock. Solange im System ein Deadlock auftritt, müssen diese Bedingungen erfüllt sein. Solange eine der oben genannten Bedingungen nicht erfüllt ist, tritt kein Deadlock auf.

Wenn Sie die Ursachen von Deadlocks verstehen, insbesondere die vier notwendigen Bedingungen für Deadlocks, können Sie Deadlocks weitestgehend vermeiden, verhindern und beseitigen.

Achten Sie daher im Hinblick auf Systemdesign, Prozessplanung usw. darauf, wie Sie verhindern können, dass diese vier notwendigen Bedingungen geschaffen werden, und wie Sie einen angemessenen Ressourcenzuweisungsalgorithmus festlegen, um zu vermeiden, dass Prozesse dauerhaft Systemressourcen belegen .

Darüber hinaus muss verhindert werden, dass Prozesse im Wartezustand Ressourcen belegen. Daher muss die Ressourcenallokation richtig geplant werden.

(Empfohlenes Video-Tutorial: Java-Video)

2. Was ist ThreadLocal? Welche Nutzungsszenarien gibt es?

Lokale Thread-Variablen sind auf den Thread beschränkte Variablen. Sie gehören zum Thread selbst und werden nicht von mehreren Threads gemeinsam genutzt. Java stellt die ThreadLocal-Klasse zur Unterstützung lokaler Thread-Variablen bereit, wodurch Thread-Sicherheit erreicht werden kann. Seien Sie jedoch besonders vorsichtig, wenn Sie Thread-lokale Variablen in einer verwalteten Umgebung (z. B. einem Webserver) verwenden, in der die Lebensdauer des Arbeitsthreads länger ist als die Lebensdauer aller Anwendungsvariablen. Sobald eine Thread-lokale Variable nach Abschluss der Arbeit nicht freigegeben wird, besteht für die Java-Anwendung die Gefahr von Speicherverlusten.

3. Erzählen Sie mir etwas über das zugrunde liegende Implementierungsprinzip der Synchronisierung?

Synchronized kann sicherstellen, dass beim Ausführen einer Methode oder eines Codeblocks jeweils nur eine Methode gleichzeitig in den kritischen Abschnitt gelangen kann, und es kann auch die Speichersichtbarkeit gemeinsam genutzter Variablen sicherstellen.

Jedes Objekt in Java kann als Sperre verwendet werden. Dies ist die Grundlage für die synchronisierte Implementierung der Synchronisierung:

Gemeinsame Synchronisierungsmethode, die Sperre ist das aktuelle Instanzobjekt

Statische Synchronisationsmethode, Sperre Es ist das Klassenobjekt der aktuellen Klasse

synchronisierter Methodenblock, und die Sperre ist das Objekt in Klammern

4. Was ist der Unterschied zwischen synchronisiert und volatil?

Der Kern von volatile besteht darin, dem JVM mitzuteilen, dass der Wert der aktuellen Variablen im Register (Arbeitsspeicher) unsicher ist und aus dem Hauptspeicher gelesen werden muss, um die aktuelle Variable zu sperren Nur der aktuelle Thread kann auf diese Variable zugreifen, andere Threads werden blockiert.

flüchtig kann nur auf Variablenebene verwendet werden; synchronisiert kann auf Variablen-, Methoden- und Klassenebene verwendet werden.

flüchtig kann nur die Änderungssichtbarkeit von Variablen realisieren und kann keine Atomizität garantieren, während synchronisiert die Änderungssichtbarkeit und Atomizität von Variablen garantieren kann.

Volatile verursacht keine Thread-Blockierung; synchronisiert kann eine Thread-Blockierung verursachen.

Variablen, die als flüchtig gekennzeichnet sind, werden vom Compiler nicht optimiert. Variablen, die als synchronisiert markiert sind, können vom Compiler optimiert werden.

5. Was ist der Unterschied zwischen synchronisiert und Lock?

Erstens ist „synchronized“ ein in Java integriertes Schlüsselwort. Auf der JVM-Ebene ist Lock eine Java-Klasse.

Synchronized kann nicht ermitteln, ob der Sperrstatus vorliegt. aber Lock kann feststellen, ob die Sperre erworben wurde;

synchronized gibt die Sperre automatisch frei (ein Thread gibt die Sperre frei, nachdem der Synchronisationscode ausgeführt wurde; ein b-Thread gibt die Sperre frei, wenn während der Ausführung eine Ausnahme auftritt), Lock muss manuell freigegeben werden (die Methode unlock() hebt die Sperre auf). Andernfalls kann es leicht zu einem Thread-Deadlock kommen.

Verwenden Sie das synchronisierte Schlüsselwort für zwei Threads 1 und 2. Wenn der aktuelle Thread 1 Erhält die Sperre, Thread 2 wartet. Wenn Thread 1 blockiert ist, wartet Thread 2 ewig und die Sperre muss nicht unbedingt warten. Wenn die Sperre nicht erhalten werden kann, kann der Thread ohne Wartezeit beendet werden.

Die synchronisierte Sperre kann wiederholt werden und unfair, während Lock-Sperren reentrant, beurteilbar und fair sind (beides ist möglich);

Lock-Sperren eignen sich für Synchronisationsprobleme mit einer großen Menge synchronisierten Codes, und synchronisierte Sperren eignen sich für kleine Mengen Code. Synchronisierungsprobleme.

(Verwandte Tutorial-Empfehlungen: Einführung in die Java-Entwicklung)

6. Was ist der Unterschied zwischen synchronisiert und ReentrantLock?

synchronized ist das gleiche Schlüsselwort wie if, else, for und while, und ReentrantLock ist eine Klasse. Dies ist der wesentliche Unterschied zwischen den beiden. Da ReentrantLock eine Klasse ist, bietet sie mehr und flexiblere Funktionen als synchronisiert. Sie kann vererbt werden, kann Methoden haben und verschiedene Klassenvariablen haben. Die Skalierbarkeit von ReentrantLock im Vergleich zu synchronisiert spiegelt sich in mehreren Punkten wider:

ReentrantLock kann die Wartezeit für die Sperrenerfassung festlegen und so Deadlocks vermeiden

ReentrantLock kann Informationen über verschiedene Sperren erhalten

ReentrantLock kann flexibel mehrere Benachrichtigungen implementieren

Zusätzlich die Sperre Die Mechanismen der beiden sind tatsächlich unterschiedlich: ReentrantLock ruft die Unsafe-Park-Methode auf, um unten zu sperren, während synchronisiert das Markierungswort im Objektheader bearbeiten soll.

7. Erzähl mir etwas über das Atomprinzip?

Das Grundmerkmal der Klassen im Atomic-Paket besteht darin, dass sie in einer Multithread-Umgebung, wenn mehrere Threads gleichzeitig eine einzelne Variable (einschließlich Basistypen und Referenztypen) bearbeiten sind exklusiv, das heißt, wenn mehrere Threads gleichzeitig den Wert dieser Variablen aktualisieren, kann nur ein Thread erfolgreich sein, und der erfolglose Thread kann es weiterhin wie eine Spin-Sperre versuchen, bis die Ausführung erfolgreich ist.

Die Kernmethoden in der Atomic-Klassenreihe rufen mehrere lokale Methoden in der unsicheren Klasse auf. Eine Sache, die wir zuerst wissen müssen, ist die Unsafe-Klasse, deren vollständiger Name lautet: sun.misc.Unsafe. Diese Klasse enthält eine große Anzahl von Operationen für C-Code, einschließlich vieler direkter Speicherzuweisungen und Aufrufe von atomaren Operationen als nicht sicher markiert ist, sage ich Ihnen, dass eine große Anzahl von Methodenaufrufen darin Sicherheitsrisiken birgt und Sie diese mit Vorsicht verwenden müssen, da dies sonst zu schwerwiegenden Konsequenzen führen kann. Wenn beispielsweise Speicher über unsicher zugewiesen wird, Wenn Sie bestimmte Bereiche angeben, kann es zu ähnlichen Problemen wie bei C++ kommen. Der Zeiger überschreitet die Grenze zu anderen Prozessen.

Empfohlenes Tutorial: Java-Interviewfragen

Das obige ist der detaillierte Inhalt von2020 neue Java-Interviewfragen – Multi-Threading (4). Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!