Java面试：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（Morgan Stanley），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（Direct to Market，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。

JDK 1.5 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、Counting Semaphore 和 ConcurrentHashMap，与这些工具相关的面试题也越来越多。

Java 8 和 Java 9 也是这种情况。围绕 lambda 表达式、并行流（parallel streams）、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。

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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（Morgan Stanley）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 ×××、T2 和 T3。你如何确保 T2 线程在 ××× 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（synchronized block）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。可以看我另一篇有关Java 中 wait 和 sleep的文章。

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 Java 5 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？答案

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。有关死锁的更多信息可以看这篇文章Java 中如何避免死锁。

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？你可以看这篇文章了解更多Java 同步。

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 Java 5 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。可以看看我的这篇文章Java 中的竞态条件。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（thread dump）？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。可以看这篇文章了解更多线程中 Start 和 Run 方法的区别。

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。可以看这篇文章了解有关处理阻塞线程的知识Java 中如何处理阻塞方法。

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 JDK 5 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。想了解更多可以参与课程Java 中的多线程和并行计算。

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。你可以看看Java 并发实战课程来了解现实生活中高性能多线程应用所面临的问题。

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。

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