Java多线程面试题：线程同步与调度方法总结

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질문:

Java面试题之多线程 请说出与线程同步以及线程调度相关的方法。

답변:

在Java中，线程同步和线程调度是多线程编程中非常重要的概念。以下是与线程同步和线程调度相关的一些方法和概念：

线程同步相关的方法

  1. synchronized关键字：

    • 用于修饰方法或代码块，确保同一时间只有一个线程可以执行被修饰的代码。
    • 示例： 
      public synchronized void synchronizedMethod() {
    // 线程安全的代码
}

  2. Lock接口：

    • java.util.concurrent.locks.Lock接口提供了比synchronized更灵活的锁机制。
    • 常用的实现类有ReentrantLock。
    • 示例： 
      Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
    // 线程安全的代码
} finally {
    lock.unlock();
}

  3. Condition接口：

    • 与Lock一起使用，提供了更灵活的线程间通信机制。
    • 示例： 
      Condition condition = lock.newCondition();
lock.lock();
try {
    // 等待条件
    condition.await();
    // 处理条件满足后的逻辑
} finally {
    lock.unlock();
}

  4. volatile关键字：

    • 用于修饰变量，确保变量的可见性，防止线程缓存中的数据不一致。
    • 示例： 
      private volatile boolean flag = false;

  5. Thread.join()：

    • 使当前线程等待直到被调用的线程完成。
    • 示例： 
      thread.join();

  6. CountDownLatch：

    • 用于使一个或多个线程等待直到在其他线程中执行的一组操作完成。
    • 示例： 
      CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
latch.await(); // 等待
latch.countDown(); // 计数减一

  7. CyclicBarrier：

    • 允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点。
    • 示例： 
      CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
barrier.await(); // 等待其他线程

线程调度相关的方法

  1. Thread.sleep(long millis)：

    • 使当前线程暂停执行指定的时间。
    • 示例： 
      Thread.sleep(1000); // 暂停1秒

  2. Thread.yield()：

    • 使当前线程放弃CPU的使用权，允许其他线程执行。
    • 示例： 
      Thread.yield();

  3. Thread.setPriority(int newPriority)：

    • 设置线程的优先级，优先级范围为1到10。
    • 示例： 
      thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

  4. Thread.getPriority()：

    • 获取线程的优先级。
    • 示例： 
      int priority = thread.getPriority();

  5. Executor框架：

    • java.util.concurrent包中的Executor框架提供了线程池和任务调度的功能。
    • 示例： 
      ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
executor.submit(() -> {
    // 任务代码
});

  6. ScheduledExecutorService：

    • 用于定时任务的调度。
    • 示例： 
      ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);
scheduler.schedule(() -> {
    // 定时任务
}, 5, TimeUnit.SECONDS);

这些方法和概念是Java多线程编程中常用的工具，理解它们的使用场景和原理对于编写高效、安全的多线程程序至关重要。

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