投行的15个多线程和并发面试题

　　多线程和并发问题已成为各种Java面试中必不可少的一部分。如果你准备参加投行的Java开发岗位面试，比如巴克莱银行（Barclays）、花旗银行（Citibank）、摩根史坦利投资公司（MorganStanley），你会遇到很多有关多线程的面试题。多线程和并发是投行面试的热门知识点，尤其是在面试有关电子交易开发工作时，他们喜欢用棘手的Java线程面试题轰炸面试者。他们希望确保面试者对Java多线程和并发有扎实的知识基础，因为他们大多数关注高性能带来的竞争优势。

　　举个例子，直接市场准入模式（DirecttoMarket，DMA）使用高容量低延迟的电子交易系统，通常来说是并发的。大多数时间他们致力于微秒级的延迟，所以掌握如何有效地降低延迟、提高吞吐量非常重要。

　　有一些Java线程面试题是我特别中意的。我并不会直接给你答案，而是尽可能给你指点。我会之后补充上详细答案，正如我在其他文章中那样。

　　JDK1.5中引入并发包之后，并发工具和并发集合备受欢迎，比如ThreadLocal、BlockingQueue、CountingSemaphore和ConcurrentHashMap，与这些工具相关的面试题也越来越多。

　　Java8和Java9也是这种情况。围绕lambda表达式、并行流（parallelstreams）、新的Fork/Join线程池、CompletableFuture的问题在2018年不断涌现，2019年还将持续。今后你也应该对这些知识点有所准备。

　　15个Java线程面试题和答案

　　总之不要考虑那么多，下面是各种投行，比如巴克莱银行（Barclays）、花旗银行（Citibank）、摩根史坦利投资公司（MorganStanley）等等，面试Java开发者时常问的Java多线程和并发问题。

　　1. 现在有线程T1、T2和T3。你如何确保T2线程在T1之后执行，并且T3线程在T2之后执行？

　　这个线程面试题通常在第一轮面试或电话面试时被问到，这道多线程问题为了测试面试者是否熟悉join方法的概念。答案也非常简单——可以用Thread类的join方法实现这一效果。

　　2. Java中新的Lock接口相对于同步代码块（synchronizedblock）有什么优势？如果让你实现一个高性能缓存，支持并发读取和单一写入，你如何保证数据完整性。

　　多线程和并发编程中使用lock接口的最大优势是它为读和写提供两个单独的锁，可以让你构建高性能数据结构，比如ConcurrentHashMap和条件阻塞。

　　这道Java线程面试题越来越多见，而且随后的面试题都基于面试者对这道题的回答。

　　我强烈建议在任何Java多线程面试前都要多看看有关锁的知识，因为如今电子交易系统的客户端和数据交互中，锁被频繁使用来构建缓存。

　　3. Java中wait和sleep方法有什么区别？

　　我们来看看另一个经常被问到的线程面试题。这道题常出现在电话面试中。两者主要的区别就是等待释放锁和监视器。sleep方法在等待时不会释放任何锁或监视器。wait方法多用于线程间通信，而sleep只是在执行时暂停。

　　4. 如何在Java中实现一个阻塞队列？

　　这是一道相对困难的Java多线程面试题，考察点很多。它考察了面试者是否真正写过Java多线程代码，考察了面试者对并发场景的理解。并且可以根据面试者的代码问很多后续问题，如果他用wait()和notify()方法成功实现了阻塞队列，可以让他用Java5的并发类重新实现一次。

　　5. 如何在Java中编写代码解决生产者消费者问题？

　　和上面有关线程的问题相似，这个问题在工作中很典型，但有时面试官会问这类问题，比如“在Java中如何解决生产者消费者问题？”其实，有很多解决方式。我分享过用Java中BlockingQueue的解决方案。有时他们甚至会让你给出哲学家进餐问题的解决方案。

　　6. 写一段死锁代码。你在Java中如何解决死锁？

　　这是我最喜欢的Java多线程面试题，因为即使死锁在多线程并发编程中十分常见，许多面试者仍然抓耳挠腮，不能写出无死锁的代码。

　　只需要问他们如果有N个资源和N个线程去执行某个操作，然后请求所有资源。

　　这里的N可以是2作为最简单的情况，也可以是个很大的数字让问题变复杂。

　　7. 什么是原子操作？Java中有哪些原子操作？

　　这是个简单的Java线程面试题。另一个紧随其后的问题将是：你需要同步原子操作吗？

　　8. Java中volatile关键字是什么？你如何使用它？它和Java中的同步方法有什么区别？

　　自从Java5中调整volatile关键字和Java内存模型后，有关volatile关键字的线程问题越来越常见。掌握volatile变量在并发环境中如何确保可见性、有序性和一致性非常重要。

　　9. 什么是竞态条件？你如何发现并解决竞态条件？

　　这个Java多线程问题一般出现在高级面试。多数面试官会问你最近一次遇到的竞态条件，如何解决的，有时他们也会写点简单代码让你发现竞态条件。我认为，这是最棒的Java线程面试问题之一，而且可以测试出面试者解决竞态条件的经验，或是编写无数据竞争、无其竞态条件的代码经验。

　　10. 在Java中你如何转储线程（threaddump）？如何分析它？

　　在UNIX中，你可以使用kill-3然后线程转储日志会打印在屏幕上，可以使用CTRL+Break查看。这只是一个较简单的线程面试题，狡猾一点的话他们会问你如何分析转储日志。线程转储日志对于分析死锁情况非常有用。

　　11. 既然start()方法会调用run()方法，为什么我们调用start()方法，而不直接调用run()方法？

　　这是一个基本的Java多线程面试题。最初，我刚开始多线程编程时对此还有些困惑。如今我一般在Java中级面试的电话面试或一轮面试中遇到。

　　这道问题的答案是这样的。当你调用start()方法时，它会新建一个线程然后执行run()方法中的代码。如果直接调用run()方法，并不会创建新线程，方法中的代码会在当前调用者的线程中执行。

　　12. Java中你如何唤醒阻塞线程？

　　这是有关线程的一个很狡猾的问题。有很多原因会导致阻塞，如果是IO阻塞，我认为没有方式可以中断线程（如果有的话请告诉我）。另一方面，如果线程阻塞是由于调用了wait()，sleep()或join()方法，你可以中断线程，通过抛出InterruptedException异常来唤醒该线程。

　　13. Java中CyclicBarriar和CountdownLatch有什么区别？

　　最近的Java线程面试题多数在测试你对JDK5并发包的掌握程度。两者区别之一就是CyclicBarrier在屏障打开之后（所有线程到达屏障点），可以重复使用。而CountDownLatch不行。

　　14. 什么是不可变类？它对于编写并发应用有何帮助？

　　尽管这道面试题和线程没有直接关系，但间接影响也很大。如果面试官随后让你写一个不可变类，或问你为什么Java中的String是不可变的，会让面试题变得更加复杂。

　　15. 你在多线程环境中遇到的最多的问题是什么？你如何解决的？

　　内存干扰、竞态条件、死锁、活锁、线程饥饿是多线程和并发编程中比较有代表性的问题。这类问题无休无止，而且难于定位和调试。

　　这是基于经验给出的Java面试题。

　　上面所说的是我喜欢的，也是投行最常问的Java线程面试题。这个清单并不完整，所以可以在下方评论出你在面试中遇到的有意思的Java线程题目。这篇文章收集并分享与多线程概念有关的面试题，不仅仅有助于面试，还为大家打开多线程概念的大门。

　　有位读者提供了一些Java线程面试题。补充在下面：

　　Java中绿色线程和本地线程的区别？

　　线程和进程的区别？

　　多线程的上下文切换是什么？

　　死锁和活锁的区别？死锁和饥饿的区别？

　　Java中使用什么线程调度算法？

　　Java中线程调度是什么？

　　线程中如何处理某个未处理异常？

　　什么是线程组？为什么Java中不建议使用线程组？

　　为什么使用Executor框架比直接创建线程要好？

　　Java中Executor和Executors的区别？

　　在windows和linux系统上分别如何找到占用CPU最多的线程？