java中线程与集合的面试题

在 Java 面试中，线程和集合相关的知识是非常常见的考察点。以下是几个典型的问题及答案：

线程相关面试题

什么是线程？
- 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一个进程可以有多个线程，这些线程共享进程的资源，如内存地址空间。
如何创建线程？
- 有两种主要方式：
  - 继承 Thread 类并重写 run 方法。
  - 实现 Runnable 接口并实现 run 方法，然后将其实例传递给 Thread 对象。
Thread 和 Runnable 的区别是什么？
- Thread 是一个类，可以直接实例化并启动线程。Runnable 是一个接口，需要实现 run 方法。使用 Runnable 可以避免单继承的限制，同时可以更好地实现资源共享。
什么是线程同步？为什么需要线程同步？
- 线程同步是为了防止多个线程同时访问同一资源而导致数据不一致的问题。Java 提供了多种同步机制，如 synchronized 关键字、ReentrantLock 等。
synchronized 和 ReentrantLock 的区别是什么？
- synchronized 是内置的锁机制，使用简单但功能有限。ReentrantLock 是 java.util.concurrent.locks 包中的锁实现，提供了更多的功能，如公平锁、锁的中断等。
- synchronized 自动释放锁，而 ReentrantLock 需要手动释放锁。
什么是死锁？如何避免死锁？
- 死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放资源而无法继续执行的情况。避免死锁的方法包括：
  - 避免嵌套锁。
  - 使用锁顺序。
  - 使用超时机制。
  - 使用 Lock 接口的 tryLock 方法。
什么是线程池？为什么使用线程池？
- 线程池是一组预先创建的、可重用的线程。使用线程池可以减少创建和销毁线程的开销，提高响应速度，控制并发线程的数量。
- 常见的线程池实现包括 ExecutorService、ThreadPoolExecutor 等。

集合相关面试题

Java 集合框架的主要接口有哪些？
- List、Set、Map、Queue 等。
List、Set 和 Map 的主要实现类有哪些？
- List：ArrayList、LinkedList、Vector。
- Set：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet。
- Map：HashMap、TreeMap、Hashtable、LinkedHashMap。
ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
- ArrayList 基于动态数组实现，适合随机访问，插入和删除操作较慢。
- LinkedList 基于双向链表实现，适合频繁的插入和删除操作，随机访问较慢。
HashMap 和 Hashtable 的区别是什么？
- HashMap 是非线程安全的，允许一个 null 键和多个 null 值。
- Hashtable 是线程安全的，不允许可 null 键和 null 值。
- HashMap 的性能通常优于 Hashtable。
HashSet 和 TreeSet 的区别是什么？
- HashSet 基于 HashMap 实现，不保证元素的顺序，查找效率高。
- TreeSet 基于 TreeMap 实现，保证元素的自然顺序或自定义顺序，查找效率稍低。
什么是 ConcurrentHashMap？
- ConcurrentHashMap 是 HashMap 的线程安全版本，使用分段锁机制来提高并发性能。它允许多个读操作同时进行，但在写操作时会锁定整个段。
如何遍历集合？
- 使用 for-each 循环。
- 使用 Iterator。
- 使用 Stream API（Java 8 以后）。

示例代码

线程示例

// 继承 Thread 类
class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread running");}
}// 实现 Runnable 接口
class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("Runnable running");}
}public class ThreadExample {public static void main(String[] args) {MyThread thread = new MyThread();thread.start();Thread runnableThread = new Thread(new MyRunnable());runnableThread.start();}
}

集合示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;public class CollectionExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();list.add("Apple");list.add("Banana");list.add("Cherry");Set<String> set = new HashSet<>();set.add("Apple");set.add("Banana");set.add("Cherry");System.out.println("List: " + list);System.out.println("Set: " + set);}
}