java面试中经常会问到的多线程问题有哪些（基础版）
文章目录
- 一、线程基础与生命周期
- 二、并发安全与同步机制
- 三、线程池核心问题
- 四、锁机制与并发工具
- 五、并发容器
- 六、实战场景问题
- 总结
Java 多线程是面试中的高频考点，涉及线程基础、并发安全、线程池、锁机制等核心内容。以下是面试中经常出现的多线程问题及核心考察点：
一、线程基础与生命周期
- 线程和进程的区别？
- 进程是资源分配的最小单位（拥有独立内存、CPU 等资源），线程是 CPU 调度的最小单位（共享进程资源）。
- 进程间切换开销大，线程间切换开销小；一个进程可包含多个线程。
- Java 中创建线程的方式有哪些？
- 继承
Thread类（重写run()方法）。- 实现
Runnable接口（重写run()方法，通过Thread包装）。- 实现
Callable接口（重写call()方法，可返回结果，通过FutureTask配合Thread）。- 考察点：
Runnable与Callable的区别（返回值、异常处理）、为什么推荐实现接口而非继承Thread（Java 单继承限制）。
- 线程的生命周期有哪些状态？状态之间如何转换？
- 6 种状态（JDK 定义）：
NEW（新建）→RUNNABLE（就绪/运行）→BLOCKED（阻塞，等待锁）→WAITING（无限等待）→TIMED_WAITING（超时等待）→TERMINATED（终止）。- 关键转换：
wait()使线程从RUNNABLE→WAITING（需notify()唤醒）；sleep(1000)使线程 →TIMED_WAITING（时间到后自动唤醒）；争夺锁失败 →BLOCKED（获取锁后回到RUNNABLE）。
二、并发安全与同步机制
- 什么是线程安全？如何保证线程安全？
- 线程安全：多线程并发访问时，程序行为符合预期（结果正确、无数据混乱）。
- 保证方式：
synchronized关键字、volatile关键字、Lock锁（ReentrantLock）、原子类（AtomicInteger）、线程封闭（ThreadLocal）等。
synchronized的实现原理？与Lock的区别？
- 原理：基于 JVM 内置锁（监视器锁
monitor），通过ACC_SYNCHRONIZED标志（方法）或monitorenter/monitorexit指令（代码块）实现。
- 区别：
| 维度 | `synchronized` | `Lock`（如 `ReentrantLock`） | |--------------|--------------------------------|--------------------------------------| | 锁释放 | 自动释放（异常或方法结束） | 需手动 `unlock()`（通常在 `finally` 中） | | 灵活性 | 不可中断、不可超时 | 支持中断、超时、公平锁 | | 条件变量 | 仅通过 `wait()`/`notify()` | 支持多条件变量（`Condition`） |
volatile的作用？能保证原子性吗？
- 作用：保证变量的可见性（一个线程修改后，其他线程立即可见）和禁止指令重排序（如单例模式的双重检查锁需用
volatile修饰实例）。- 不能保证原子性：例如
i++（读-改-写三步操作），多线程下可能出现数据不一致，需配合synchronized或原子类。
ThreadLocal的原理？可能导致什么问题？
- 原理：每个线程有独立的
ThreadLocalMap，存储线程私有变量（键为ThreadLocal实例，值为变量），实现线程隔离。- 问题：线程池复用线程时，若
ThreadLocal未及时remove()，会导致变量被复用（内存泄漏）；底层Entry是弱引用（Key弱引用，Value强引用），可能导致Value无法回收。
三、线程池核心问题
- 线程池的核心参数有哪些？工作原理是什么？
- 核心参数：
corePoolSize（核心线程数）、maximumPoolSize（最大线程数）、keepAliveTime（非核心线程空闲存活时间）、workQueue（任务队列）、threadFactory（线程工厂）、handler（拒绝策略）。- 工作原理：
1. 任务提交时，若核心线程未满，创建核心线程执行任务；
2. 核心线程满，任务放入队列；
3. 队列满，创建非核心线程执行任务；
4. 总线程数达最大线程数，触发拒绝策略（如AbortPolicy抛出异常）。
- 线程池的拒绝策略有哪些？
AbortPolicy（默认）：直接抛出RejectedExecutionException。CallerRunsPolicy：让提交任务的线程自己执行（缓解压力）。DiscardPolicy：默默丢弃任务。DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务，再尝试提交当前任务。
- 如何合理配置线程池参数？
- CPU 密集型任务（如计算）：核心线程数 = CPU 核心数 + 1（减少线程切换开销）。
- IO 密集型任务（如网络请求、数据库操作）：核心线程数 = CPU 核心数 × 2（利用 IO 等待时间并行处理）。
- 关键：结合任务类型（CPU/IO 密集）、队列容量（避免过大导致 OOM）、拒绝策略（根据业务容忍度选择）。
四、锁机制与并发工具
- 什么是死锁？如何避免死锁？
- 死锁：两个或多个线程互相持有对方需要的锁，无限等待（如线程 A 持有锁 1 等待锁 2，线程 B 持有锁 2 等待锁 1）。
- 避免：固定锁的获取顺序、使用
tryLock(timeout)超时获取锁、使用Lock的lockInterruptibly()响应中断、定期检测死锁（ThreadMXBean）。
- 公平锁与非公平锁的区别？
ReentrantLock默认是哪种？
- 公平锁：线程获取锁的顺序按请求顺序（FIFO），避免饥饿，但性能较低。
- 非公平锁：允许“插队”（刚释放锁的线程可再次获取锁），性能高，但可能导致线程饥饿。
ReentrantLock默认是非公平锁（通过构造函数new ReentrantLock(true)开启公平锁）。
- Java 中的原子类（如
AtomicInteger）如何保证原子性？
- 基于 CAS（Compare And Swap，比较并交换）操作：通过 Unsafe 类的 native 方法，直接操作内存，实现无锁的原子更新（如
compareAndSet(expected, update)）。- 问题：ABA 问题（可通过
AtomicStampedReference加版本号解决）、循环时间长导致 CPU 开销大。
CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别？
CountDownLatch：一个线程等待其他 N 个线程完成（倒计时，不可重置）。CyclicBarrier：N 个线程互相等待，全部到达后一起执行（可重置，支持回调）。Semaphore：控制同时访问资源的线程数（如限制并发连接数）。
五、并发容器
HashMap为什么线程不安全？ConcurrentHashMap如何实现线程安全？
HashMap线程不安全：多线程扩容时可能出现链表环（JDK 7），或put时覆盖数据。ConcurrentHashMap（JDK 1.8）：采用“数组 + 链表/红黑树”，通过 CAS +synchronized同步链表头节点实现线程安全（粒度比 JDK 7 的分段锁更细，性能更高）。
ArrayList和Vector的区别？CopyOnWriteArrayList适合什么场景？
Vector线程安全（方法加synchronized），但性能低；ArrayList线程不安全。CopyOnWriteArrayList：写操作时复制底层数组（add/set会创建新数组），读操作无锁，适合读多写少场景（如配置缓存），但存在数据一致性延迟和内存开销。
六、实战场景问题
- 如何实现一个生产者-消费者模型？
- 基于
synchronized+wait()/notify()：用队列存储任务，生产者put时通知消费者，消费者take时等待（队列空）。- 基于
Lock+Condition：更灵活（生产者和消费者可使用不同Condition唤醒）。- 基于阻塞队列（
ArrayBlockingQueue）：简化实现（队列自带阻塞功能）。
- 单例模式的线程安全实现？双重检查锁为什么需要
volatile？
- 线程安全单例：饿汉式（类加载时初始化）、懒汉式（
synchronized方法）、双重检查锁（DCL）、静态内部类。- DCL 中的
volatile：防止指令重排序（实例化对象的步骤：分配内存 → 初始化 → 赋值，重排序可能导致其他线程获取到未初始化的实例）。
- 线程池中的线程抛出异常会怎样？如何处理？
- 若任务通过
execute()提交：异常会直接抛出，线程池会销毁该线程并新建线程。- 若通过
submit()提交：异常会被封装到Future中，需调用get()才能获取异常。- 处理：重写线程池的
afterExecute()方法，或在任务内部try-catch捕获异常。
总结
多线程面试重点考察基础概念理解（线程状态、锁机制）、并发安全保障（
synchronized、volatile、原子类）、线程池原理与配置、实战问题解决能力（死锁、生产者-消费者）。回答时需结合底层原理（如 CAS、监视器锁）和实际场景（如线程池参数配置依据），体现对并发编程的深度理解。