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并发编程面试题大汇总(2021年并发编程面试题大全带答案).md 19.62 KB
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并发编程面试题大汇总(2023年并发编程面试题大全带答案)

并发编程面试题及答案【最新版】并发编程高级面试题大全(2021版),发现网上很多并发编程面试题及答案整理都没有答案,所以花了很长时间搜集,本套并发编程面试题大全,并发编程面试题大汇总,有大量经典的并发编程面试题以及答案,包含并发编程语言常见面试题、并发编程工程师高级面试题及一些大厂并发编程开发面试宝典,面试经验技巧等,应届生,实习生,企业工作过的,都可参考学习!

这套并发编程面试题汇总大全,希望对大家有帮助哈~

博主已将以下这些面试题整理成了一个并发编程面试手册,是PDF版的

全部答案,更新日期:2023年6月11日,直接下载吧!

下载链接:高清172份,累计 7701 页大厂面试题 PDF

1、OSGI( 动态模型系统)

OSGi(Open Service Gateway Initiative),是面向 Java 的动态模型系统,是 Java 动态化模块化系统的一系列规范。

2、什么时候会触发FullGC

除直接调用System.gc外,触发Full GC执行的情况有如下四种。

旧生代空间不足

旧生代空间只有在新生代对象转入及创建为大对象、大数组时才会出现不足的现象,当执行Full GC后空间仍然不足,则抛出如下错

误:

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

为避免以上两种状况引起的FullGC,调优时应尽量做到让对象在Minor GC阶段被回收、让对象在新生代多存活一段时间及不要创建过大的对象及数组。

Permanet Generation空间满

PermanetGeneration中存放的为一些class的信息等,当系统中要加载的类、反射的类和调用的方法较多时,Permanet Generation可能会被占满,在未配置为采用CMS GC的情况下会执行Full GC。如果经过Full GC仍然回收不了,那么JVM会抛出如下错误信息:

java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

为避免Perm Gen占满造成Full GC现象,可采用的方法为增大Perm Gen空间或转为使用CMS GC。

CMS GC时出现promotion failed和concurrent mode failure

对于采用CMS进行旧生代GC的程序而言,尤其要注意GC日志中是否有promotion failed和concurrent mode failure两种状况,当这两种状况出现时可能会触发Full GC。

promotionfailed是在进行Minor GC时,survivor space放不下、对象只能放入旧生代,而此时旧生代也放不下造成的;concurrentmode failure是在执行CMS GC的过程中同时有对象要放入旧生代,而此时旧生代空间不足造成的。

应对措施为:增大survivorspace、旧生代空间或调低触发并发GC的比率,但在JDK 5.0+、6.0+的版本中有可能会由于JDK的bug29导致CMS在remark完毕后很久才触发sweeping动作。对于这种状况,可通过设置-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5(单位为ms)来避免。

统计得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间

这是一个较为复杂的触发情况,Hotspot为了避免由于新生代对象晋升到旧生代导致旧生代空间不足的现象,在进行Minor GC时,做了一个判断,如果之前统计所得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间,那么就直接触发Full GC。

例如程序第一次触发MinorGC后,有6MB的对象晋升到旧生代,那么当下一次Minor GC发生时,首先检查旧生代的剩余空间是否大于6MB,如果小于6MB,则执行Full GC。

当新生代采用PSGC时,方式稍有不同,PS GC是在Minor GC后也会检查,例如上面的例子中第一次Minor GC后,PS GC会检查此时旧生代的剩余空间是否大于6MB,如小于,则触发对旧生代的回收。除了以上4种状况外,对于使用RMI来进行RPC或管理的Sun JDK应用而言,默认情况下会一小时执行一次Full GC。可通过在启动时通过- java-Dsun.rmi.dgc.client.gcInterval=3600000来设置Full GC执行的间隔时间或通过-XX:+ DisableExplicitGC来禁止RMI调用System.gc

3、invokedynamic指令是干什么的?

属于比较高级的题目。没看过虚拟机的一般是不知道的。所以如果你不太熟悉,不要气馁,加油!(小拳拳锤你胸口)。

invokedynamicJava7之后新加入的字节码指令,使用它可以实现一些动态类型语言的功能。我们使用的Lambda表达式,在字节码上就是invokedynamic指令实现的。它的功能有点类似反射,但它是使用方法句柄实现的,执行效率更高。

4、CopyOnWriteArrayList 是什么?

CopyOnWriteArrayList 是一个并发容器。有很多人称它是线程安全的,我认为这句话不严谨,缺少一个前提条件,那就是非复合场景下操作它是线程安全的。

CopyOnWriteArrayList(免锁容器)的好处之一是当多个迭代器同时遍历和修改这个列表时,不会抛出 ConcurrentModificationException。在CopyOnWriteArrayList 中,写入将导致创建整个底层数组的副本,而源数组将保留在原地,使得复制的数组在被修改时,读取操作可以安全地执行。

5、你知道哪些内存分配与回收策略?

对象优先在 Eden 区分配

大多数情况下对象在新生代 Eden 区分配,当 Eden 没有足够空间时将发起一次 Minor GC。

大对象直接进入老年代

大对象指需要大量连续内存空间的对象,典型是很长的字符串或数量庞大的数组。大对象容易导致内存还有不少空间就提前触发垃圾收集以获得足够的连续空间。

HotSpot 提供了 -XX:PretenureSizeThreshold 参数,大于该值的对象直接在老年代分配,避免在 Eden 和 Survivor 间来回复制。

长期存活对象进入老年代

虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄计数器,存储在对象头。如果经历过第一次 Minor GC 仍然存活且能被 Survivor 容纳,该对象就会被移动到 Survivor 中并将年龄设置为 1。对象在 Survivor 中每熬过一次 Minor GC 年龄就加 1 ,当增加到一定程度(默认15)就会被晋升到老年代。对象晋升老年代的阈值可通过 -XX:MaxTenuringThreshold 设置。

动态对象年龄判定

为了适应不同内存状况,虚拟机不要求对象年龄达到阈值才能晋升老年代,如果在 Survivor 中相同年龄所有对象大小的总和大于 Survivor 的一半,年龄不小于该年龄的对象就可以直接进入老年代。

空间分配担保

MinorGC 前虚拟机必须检查老年代最大可用连续空间是否大于新生代对象总空间,如果满足则说明这次 Minor GC 确定安全。

如果不满足,虚拟机会查看 -XX:HandlePromotionFailure 参数是否允许担保失败,如果允许会继续检查老年代最大可用连续空间是否大于历次晋升老年代对象的平均大小,如果满足将冒险尝试一次 Minor GC,否则改成一次 FullGC。

冒险是因为新生代使用复制算法,为了内存利用率只使用一个 Survivor,大量对象在 Minor GC 后仍然存活时,需要老年代进行分配担保,接收 Survivor 无法容纳的对象。

6、常用并发列队的介绍:

7、GC 是什么? 为什么要有 GC

GC 是垃圾收集的意思(GabageCollection),内存处理是编程人员容易出现问题的地方,忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃,Java 提供的 GC 功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的,Java 语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。

8、堵塞队列:

DelayQueue, (基于时间优先级的队列,延期阻塞队列)

DelayQueue是一个没有边界BlockingQueue实现,加入其中的元素必需实现Delayed接口。当生产者线程调用put之类的方法加入元素时,会触发Delayed接口中的compareTo方法进行排序,也就是说队列中元素的顺序是按到期时间排序的,而非它们进入队列的顺序。排在队列头部的元素是最早到期的,越往后到期时间赿晚。

ArrayBlockingQueue, (基于数组的并发阻塞队列)

ArrayBlockingQueue是一个有边界的阻塞队列,它的内部实现是一个数组。有边界的意思是它的容量是有限的,我们必须在其初始化的时候指定它的容量大小,容量大小一旦指定就不可改变。ArrayBlockingQueue是以先进先出的方式存储数据

LinkedBlockingQueue, (基于链表的FIFO阻塞队列)

LinkedBlockingQueue阻塞队列大小的配置是可选的,如果我们初始化时指定一个大小,它就是有边界的,如果不指定,它就是无边界的。说是无边界,其实是采用了默认大小为Integer.MAX_VALUE的容量 。它的内部实现是一个链表。

LinkedBlockingDeque, (基于链表的FIFO双端阻塞队列)

LinkedBlockingDeque是一个由链表结构组成的双向阻塞队列,即可以从队列的两端插入和移除元素。双向队列因为多了一个操作队列的入口,在多线程同时入队时,也就减少了一半的竞争。

相比于其他阻塞队列,LinkedBlockingDeque多了addFirst、addLast、peekFirst、peekLast等方法,以first结尾的方法,表示插入、获取获移除双端队列的第一个元素。以last结尾的方法,表示插入、获取获移除双端队列的最后一个元素。

LinkedBlockingDeque是可选容量的,在初始化时可以设置容量防止其过度膨胀,如果不设置,默认容量大小为Integer.MAX_VALUE。

PriorityBlockingQueue, (带优先级的无界阻塞队列)

priorityBlockingQueue是一个无界队列,它没有限制,在内存允许的情况下可以无限添加元素;它又是具有优先级的队列,是通过构造函数传入的对象来判断,传入的对象必须实现comparable接口。

SynchronousQueue (并发同步阻塞队列)

SynchronousQueue是一个内部只能包含一个元素的队列。插入元素到队列的线程被阻塞,直到另一个线程从队列中获取了队列中存储的元素。同样,如果线程尝试获取元素并且当前不存在任何元素,则该线程将被阻塞,直到线程将元素插入队列。

将这个类称为队列有点夸大其词。这更像是一个点。

9、说说CMS垃圾收集器的工作原理

Concurrent mark sweep(CMS)收集器是一种年老代垃圾收集器,其最主要目标是获取最短垃圾回收停顿时间, 和其他年老代使用标记-整理算法不同,它使用多线程的标记-清除算法。最短的垃圾收集停顿时间可以为交互比较高的程序提高用户体验。CMS 工作机制相比其他的垃圾收集器来说更复杂

整个过程分为以下 4 个阶段:

1、 初始标记 只是标记一下 GC Roots 能直接关联的对象,速度很快,仍然需要暂停所有的工作线程。

2、 并发标记 进行 GC Roots 跟踪的过程,和用户线程一起工作,不需要暂停工作线程。

3、 重新标记 为了修正在并发标记期间,因用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录,仍然需要暂停所有的工作线程。

4、 并发清除 清除 GC Roots 不可达对象,和用户线程一起工作,不需要暂停工作线程。由于耗时最长的并发标记和并发清除过程中,垃圾收集线程可以和用户线程一起并发工作, 所以总体上来看CMS 收集器的内存回收和用户线程是一起并发地执行。

10、什么是Vector

Vector与ArrayList一样,也是通过数组实现的,不同的是它支持线程的同步,即某一时刻只有一个线程能够写Vector,避免多线程同时写而引起的不一致性,但实现同步需要很高的花费,访问它比访问ArrayList慢很多

ArrayList是最常用的List实现类,内部是通过数组实现的,它允许对元素进行快速随机访问。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时,需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此,它适合随机查找和遍历,不适合插入和删除。ArrayList的缺点是每个元素之间不能有间隔。

11、GC 是什么?为什么要有 GC?

12、什么是线程组,为什么在Java中不推荐使用?

13、描述一下JVM加载class文件的原理机制?

14、栈

15、什么情况发生栈溢出?

16、死锁与活锁的区别,死锁与饥饿的区别?

17、在老年代-标记整理算法

18、什么是并发容器的实现?

19、说一下堆内存中对象的分配的基本策略

20、线程类的构造方法、静态块是被哪个线程调用的

21、CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

22、栈帧都有哪些数据?

23、重排序遵守的规则

24、怎么判断并发队列是阻塞队列还是非阻塞队列

25、什么是阻塞式方法?

26、JVM的永久代中会发生垃圾回收么

27、四种构建线程池的区别及特点?

28、为什么要使用并发编程

29、什么是原子操作?在Java Concurrency API中有哪些原子类(atomic classes)?

30、当一个线程进入一个对象的 synchronized 方法 A 之后,其它线程是否可进入此对象的 synchronized 方法 B?

31、在 Java 中 Executor 和 Executors 的区别?

全部答案,更新日期:2023年6月11日,直接下载吧!

下载链接:全部答案,整理好了

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