In Java, Multithreading involves executing two or more threads simultaneously, enhancing process speed based on system capacity. Multithreading processes the smallest units concurrently, facilitating faster execution. Developers use it for tasks like animation, gaming, and managing large applications, contributing to memory space and time efficiency.
Now, if you are looking for a job related to Multithreading in Java, you need to prepare for the Multithreading Interview Questions in Java. Every interview is indeed different based on the job profiles. Here, we have prepared the important Multithreading Interview Questions in Java with their Answers, which will help you succeed in your interview.
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This article will present the 40 most important and frequently asked questions about multithreading interview questions in Java.
Answer:
The states of the thread are also referred to as the Lifecycle of a Thread. Below are the different states of Thread:
Answer:The thread refers to a small unit that takes less time to get executed. It is mainly independent of the path of execution. It is one of the ways to take advantage of multiple CPUs available in the machine. With the help of multiple threads, the process of the CPU task becomes faster. Java is majorly used for providing support to multithreading. Java supports multithreading to take advantage of multiple processors and improve program performance. Extending the Thread class or implementing the Runnable interface are two ways to create threads.
Answer:The thread is the smallest task of execution within the process. The process is a self-contained execution environment having more than one thread or multiple threads. Threads are the subdivision of the process. The thread has direct access to the process’s data segment, whereas the process has its own copy of the data segment. Thread mainly shares the address created by the process, and the process has its own address.
The thread can be easily created, and process creation needs a lot of things to do. The thread can easily communicate with other threads, whereas the process can easily communicate with the child process, but interprocess communication is difficult. The thread has its own stack, whereas the process shares the memory resources like heap memory, etc. If any change has been done in the thread, it will affect all the threads, but in the process, it does not affect other processes.
Answer:These are the common multithreading Interview Questions in Java asked in an interview. Several responsibilities normally need to be followed by a multithreading tester in the current IT industry.
The Java Memory Model establishes a specific set of rules that Java programs must adhere to in order to exhibit consistent behavior across various memory architectures, CPUs, and operating systems. These rules play a crucial role in multithreading.. The Java memory model helps to distinguish the changes done in one of the threads, and that change should also be visible to other threads. This mod is a program order that says that each thread’s action happens before every thread comes later in the program order.
答え:volatile キーワードまたは変数により、複数のスレッドが変更を行うたびに、共有変数またはインスタンス変数が常に更新されるようになります。これは、メソッドではなくインスタンス変数にのみ適用できる特別な修飾子です。 Java でフィールドを volatile として宣言すると、Java メモリ モデルがすべてのスレッドにわたってその変数の一貫した値を保証します。プログラムは常にメイン メモリから volatile 変数の値を読み取るため、メモリ整合性エラーが発生する可能性が低くなります。さらに、オブジェクト参照を表す Java 揮発性変数は null になる可能性があります。変数が複数のスレッド間で使用される場合は、 volatile キーワードを適用する必要があります。
答え:競合状態は、複数のスレッド間で競合が発生すると発生します。この競合状態は主に、プログラミングのバグやエラーが原因で発生します。実行する必要があるスレッドは最初に競争に負け、次に 2 番目のスレッドを実行し、非決定性バグと呼ばれるコードの動作に何らかの変更を加えました。スレッドのランダムな性質により、これは発見して再現するのが難しいバグの 1 つとなります。
答え:フォークジョイン フレームワークは JDK7 で導入されました。これは、Java 開発者が今日の世界中のサーバーの複数のプロセッサを活用するための強力なツールです。主に、より小さな部分に分割できる作業向けに設計されています。主な目標は、利用可能な処理能力を利用してアプリケーションのパフォーマンスを向上させることです。主に仕事盗用アルゴリズムが使用されました。
答え:スレッドのプールはスレッド プールとして知られています。このスレッドは一般にワーカースレッドと呼ばれます。スレッドの作成には、時間やリソースなど、多くの点でコストがかかります。処理要求時にスレッドを作成すると、一般にプロセッサの応答時間が遅くなり、作成できるスレッド数も制限されます。したがって、これら 2 つの大きな問題のため、スレッド プールが作成されました。 Java では、Java API を使用して、一度に 1 つのプロセスのみを実行する単一スレッド プールなど、さまざまなタイプのスレッド プールを作成できます。もう 1 つは、固定数のスレッドを使用する固定スレッド プールです。さらに、キャッシュされたスレッド プール、拡張可能なスレッド プールがあり、主に多くのタスクに適しています。
答え:これらは、面接で尋ねられる Java のマルチスレッド面接の質問の中で最も人気のあるものです。現在の IT 業界で人気のあるテスト ケースをいくつか紹介します。
共有オブジェクトまたはブロッキング キューのような同時データ構造を使用して、データをスレッド間で共有できます。これは主に、wait を使用してプロデューサーとコンシューマーのパターンに従い、2 つのスレッド間でオブジェクトを共有することを伴うメソッドを通知します。
答え:Java では、各スレッドに独自のスタックがあり、ローカル変数、メソッド パラメーター、および呼び出しスタックを格納するために使用されます。ヒープ メモリは、すべてのスレッドによって共有される共通メモリです。
答え:
Feature | Process | Thread |
Definition | An autonomous program running. | A process’s lightweight unit. |
Execution | Operates on its own. | Operates within a process’s framework. |
Communication | Requires communication between processes. | Communication made easier and data space shared. |
Synchronization | More remote and possibly requiring more overhead. | Requires shared data synchronization mechanisms. |
Resource Overhead | Greater (differing memory spaces). | Lower (shares the process’s resources). |
Creation Time | Slower and requiring more resources. | Quicker and with less overhead needed. |
Fault Tolerance | More resilient. | Failure could impact the entire process if it is not as strong. |
答え:Java は、notify() メソッドと NotifyAll() メソッドを wait() メソッドと組み合わせて使用し、同期とスレッド間通信を実装します。すべての Java クラスの基本クラスである Object クラスには、これらのメソッドが含まれています。構文は以下のとおりです:
リーリーこれは、wait() を使用する場合、wait() を呼び出すメソッドがこの例外をスローすることを宣言するか、InterruptedException をキャッチする必要があることを意味します。
答え:Java で作成されたスレッドはユーザー スレッドと呼ばれます。デーモン スレッドは常にバックグラウンドで実行され、その完全なライフサイクルはメイン スレッドに依存します。バックグラウンドで実行されているデーモン スレッドは、JVM によるデーモン スレッドの終了を妨げません。デーモンスレッドから作成された子スレッドもデーモンスレッドになります。
答え:
Java のスレッドは 2 つの方法で作成できます:
答え:Java の面接では、マルチスレッドに関するよくある質問が聞かれます。以下はスレッドのライフサイクルです:
答え:run () メソッドを直接呼び出すと、プログラムは正常にコンパイルされて実行されますが、新しい呼び出しスタックは作成されず、プログラムはそのプログラムを開始するため、同じプログラムはスレッドとして扱われません。メインが実行されているのと同じコールスタックで実行されます。
新しい呼び出しスタックで実行するスレッドを作成するには、Thread クラスの start () メソッドを使用する必要があります。
答え:はい、これは Java で Thread クラスの sleep () を呼び出すことで実現できます。 sleep () メソッドは、時間をミリ秒単位で示す引数も受け取ります。
答え:はい、Java でのスレッド スケジューリングは可能です。 Java のスレッドは、タイム スライシングとプリエンプティブ スケジューリングという 2 つの方法でスケジュールできます。
次の Java インタビューのマルチスレッドに関する質問に移りましょう。
答え:いいえ、スレッドを 2 回開始することはできません。スレッドを 2 回開始しようとすると、「java.lang.IllegalThreadStateException」がスローされます。
答え:これらは、面接で尋ねられるマルチスレッドに関する Java 面接の質問で最も人気のあるものです。シャットダウン フックは、JVM が通常または突然シャットダウンしたときにリソースをクリーンアップするために使用されるメカニズムです。
答え:Volatile は Java のキーワードであり、変数とともに使用できます。変数が volatile として宣言されている場合、すべてのスレッドは同じ変数の値をキャッシュではなくメイン メモリから読み取ります。したがって、複数のスレッドが操作で同じ変数を使用する場合の読み取りエラーを防ぎます。
答え:Java には、プログラムにスレッドを実装する 2 つの方法があります。インターフェース java.Lang.Runnable には、インスタンスを介してタスクを実行する必要がある Java.lang.A 行のインスタンスがあります。 Thread クラスは既に Runnable を実装しているため、ユーザーは Thread クラスを拡張するか、Runnable インターフェイスを実装することで run() メソッドを直接オーバーライドできます。
答え:Java では単一継承しか許可されていないため、Thread クラスを拡張するよりも Runnable インターフェイスを実装する方が適切です。クラスは複数のインターフェイスを実装できますが、拡張できるのは 1 つのクラスだけであるため、クラス間でコードを共有する際の柔軟性が高まります。
答え:この理由は、スレッドの実行を処理するスレッド スケジューラにあります。スケジューラは、Windows、UNIX、および LINUX プラットフォーム上で異なるパフォーマンスを実行する場合があります。実行中、同じスレッドがさまざまなプラットフォームで、場合によっては同じプラットフォームでも異なる出力を与えることがあります。これを解決するには、同じ Runnable オブジェクトを作成し、両方のスレッドで run() ループを作成し、両方の行を一緒に開始します。
Answer:Java facilitates users to share variables present in different threads. A volatile variable acts as a unique modifier that can be used only for instance variables. It provides that a write will happen before any consequent read. The Java memory model ensures the consistency of this variable.
Answer:The synchronized keyword is used when the goal is to allow only one thread to run at a time in a specific section of code. It can be applied to define four different types of blocks, as shown below:
It can be declared as follows:
Public synchronized void example () {}
A volatile variable will never land up in a deadlock as it does not require obtaining any lock. While in synchronized variables, it may end up in a draw if they are not done correctly.
Answer:Object class has monitors that allow the Thread to lock an object, while Thread does not have any monitors. The object class’s monitor checks for the thing to see if it is available. Thread class having these methods would not help as multiple threads exist on an object, not vice versa.
Answer:
Answer:In Java, multithreading, one cannot force start a thread. Only thread schedulers can control lines and are not exposed to any API for control.
Answer:A thread in the sleep() method does not leave the lock and moves to the waiting state. The Thread waits for sleep time to get over.
Answer :
When it comes to software development, multithreading has several benefits:
Answer:
1. Preemptive Scheduling:It is a scheduling technique used by operating systems that allows the system to start or stop a task that is presently underway in order to focus on a higher priority task.
Example: In a preemptive scheduling system, even if a lower-priority task is presently running, it may be preempted from execution if a higher-priority task becomes ready to run.
2. Round Robin Scheduling (Time Slicing):It is a scheduling technique where each process or thread is assigned a fixed time slot or quantum during which it can execute. Once the time slice expires, the next task in the queue is given CPU time.
For instance, if the time slice is set to 10 milliseconds and there are three tasks (A, B, and C), each task receives 10 milliseconds of CPU time in a cyclic fashion (A for 10 ms, then B for 10 ms, and so on).
Answer:Every thread in a system that is waiting for a resource that another waiting thread is holding causes a deadlock. In this case, all of the threads are in a universal waiting state because none of them can continue executing. A deadlock occurs when there is no opportunity for any thread to execute, leading to a halt. Complex circumstances known as deadlocks can impair a program’s regular runtime and possibly lead to coding problems. Maintaining the system’s performance and stability requires controlling and avoiding deadlocks.
Answer:Tools that display blocked threads, such as thread dumps, can be used to identify deadlocks. TryLock with timeouts, acquiring locks in a consistent order, and reducing lock contention are ways to prevent deadlocks. To lower the chance of deadlocks, properly design multithreaded programs and make use of higher-level concurrency tools.
Answer:Yes, every thread in multithreaded programming has a separate stack. Local variables and details about each thread’s function calls are kept on the stack. Each thread will function independently and have a dedicated area to manage its execution context because of this division.
Answer:A class is considered thread-safe when multiple threads can use its methods or objects concurrently without experiencing conflicts. In multithreaded programming, achieving thread safety is essential to avoiding race situations. This can be done in a few different ways:
Answer:
Characteristic | User Threads | Daemon Threads |
Creation and Control | created and managed by the user or the application. | The application or user creates and controls these threads, but they can be explicitly set as daemon threads using the setDaemon(true) method. |
JVM Termination Impact | JVM will wait for user threads to complete before exiting. | JVM can exit even if daemon threads are still running. Daemon threads are abruptly stopped if all user threads have finished their execution. |
Example (Java) |
java Thread userThread = new Thread(() -> { /* Thread logic */ }); userThread.start();
Copy after login
|
java Thread daemonThread = new Thread(() -> { /* Thread logic */ }); daemonThread.setDaemon(true); daemonThread.start();
Copy after login
|
Answer:The Thread class in Java provides the setDaemon(boolean on) method, which can be used to create daemon threads. When all non-daemon threads have finished running, a daemon thread operates in the background and does not stop the Java Virtual Machine (JVM) from shutting down.
Here’s an easy illustration:
public class DaemonThreadExample { public static void main(String[] args) { Thread daemonThread = new Thread(() -> { while (true) { // Do some background tasks System.out.println("Daemon Thread is running"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); // Setting the thread as daemon daemonThread.setDaemon(true); // Starting the daemon thread daemonThread.start(); // Main thread System.out.println("Main thread is finished"); } }
Output:
Explanation:
The daemonThread.setDaemon(true) line in this example designates the thread as a daemon thread. Regardless of its state, the daemon thread will end when the main thread completes its execution and the JVM terminates.
It is crucial to remember that a thread will throw an IllegalThreadStateException if it is not started as a daemon. You are unable to alter a thread’s daemon status once it has begun.
Answer:
1. notify():
2. notifyAll():
Answer:Multiple processes create a deadlock in computing when they become stuck holding resources, waiting for another process to acquire that resource. This situation prevents any progress and results in mutual blocking between the processes.
When the following four requirements referred to as the Coffman conditions—are satisfied, a deadlock usually results:
The above is the detailed content of Multithreading Interview Questions in Java. For more information, please follow other related articles on the PHP Chinese website!