Java并发编程权威指南习题及答案解析_高级AI开发工程师

一、选择题

1. 下面哪个关键字可以用来保证线程安全?

A. synchronized
B. thread
C. lock
D. volatile

2. 在Java中,线程的状态有几种?

A. 运行态、就绪态、阻塞态
B. 创建态、启动态、终止态
C. 正常态、异常态、结束态
D. 准备态、运行态、等待态

3. 下面哪种方法不是Java中的同步方法?

A. synchronized
B. wait()
C. notify()
D. join()

4. 什么是Java中的ReentrantLock?

A. 一种线程同步机制
B. 一种线程通信机制
C. 一种线程调度机制
D. 一种线程管理机制

5. 下面哪个方法不能用来创建锁?

A. ReentrantLock
B. Lock
C. synchronized
D. semaphore

6. 下面哪个容器是线程安全的?

A. HashMap
B. ConcurrentHashMap
C. TreeMap
D. LinkedHashMap

7. 什么是Java中的CountDownLatch?

A. 一种线程同步机制
B. 一种线程通信机制
C. 一种线程调度机制
D. 一种线程管理机制

8. 下面哪个方法是用来获取锁的?

A. synchronized
B. wait()
C. notify()
D. join()

9. 什么是Java中的Exchanger?

A. 一种线程同步机制
B. 一种线程通信机制
C. 一种线程调度机制
D. 一种线程管理机制

10. 在Java并发编程中,以下哪个关键字可以用来实现线程间的同步?

A. public
B. private
C. protected
D. synchronized

11. Java中的ReentrantLock类与synchronized关键字的主要区别在于

A. ReentrantLock提供了更多的功能,而synchronized关键字更简单易用
B. ReentrantLock适用于高并发场景,而synchronized关键字适用于低并发场景
C. ReentrantLock可以显式释放锁,而synchronized关键字无法显式释放锁
D. ReentrantLock的锁定方式是可重入的,而synchronized关键字的锁定方式是不可重入的

12. 在Java并发编程中,Condition对象的作用是什么?

A. 用于实现线程间的同步与通信
B. 用于实现锁机制
C. 用于判断线程是否就绪
D. 用于执行并行操作

13. CountDownLatch在Java并发编程中的应用场景是什么?

A. 用于控制多个线程的执行顺序
B. 用于实现线程间的同步与通信
C. 用于实现锁机制
D. 用于执行并行操作

14. 下列哪个方法不是Java中的Semaphore类提供的方法?

A. acquire()
B. release()
C. await()
D. notifyAll()

15. 在Java并发编程中,Exchanger接口的作用是什么?

A. 用于实现线程间的同步与通信
B. 用于实现锁机制
C. 用于交换数据
D. 用于执行并行操作

16. 以下哪种锁机制是不安全的?

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. ReadWriteLock
D. None of the above

17. 在Java并发编程中,下列哪个方法可以用来创建一个线程池?

A. ThreadPoolExecutor
B. Executors.newFixedThreadPool()
C. Executors.newCachedThreadPool()
D. Executors.newSingleThreadExecutor()

18. 在Java并发编程中,如何优雅地关闭一个线程池?

A. 使用try-with-resources语句
B. 使用finally块
C. 使用try-catch块
D. 使用exit()方法

19. 在Java并发编程中,线程池中的线程数量如何控制?

A. 线程数恒定不变
B. 根据任务数量动态调整
C. 根据 CPU 核心数动态调整
D. 可以根据系统的负载情况动态调整

20. 以下哪个方法不是Java中的同步方法?

A. synchronized
B. reentrantLock
C. countDownLatch
D. cyclicBarrier

21. 在Java中,线程安全的集合有哪些?

A. HashMap
B. TreeSet
C. LinkedList
D. ArrayList

22. 下列哪种锁是可重入的?

A. synchronized
B. ReentrantLock
C. Condition
D. None of the above

23. 下列哪种方法可以用来创建一个计数器?

A. synchronized
B. ReentrantLock
C. ThreadLocal
D. None of the above

24. 以下哪个方法不是Condition对象的方法?

A. await()
B. signalAll()
C. join()
D. test()

25. 银行家算法中的资源类型是什么?

A. 内存
B. 磁盘
C. CPU
D. 网络

26. 下列哪个方法不是Semaphore的作用范围?

A. 信号量
B. 互斥锁
C. 计数器
D. 线程调度

27. 以下哪个同步方法不适用于多个线程之间的协作?

A. synchronized
B. ReentrantLock
C. CountDownLatch
D. CyclicBarrier

28. 下列哪个方法可以在不阻塞等待的情况下动态创建线程?

A. ThreadPoolExecutor
B. Executors.newSingleThreadExecutor
C. Executors.newCachedThreadPool
D. Executors.newFixedThreadPool

29. 下列哪个同步工具是在用户态实现的?

A. synchronized
B. ReentrantLock
C. Condition
D. None of the above

30. 以下哪种方法不能用来解决线程安全问题?

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. Condition
D. Exchanger

31. 在Java中,线程的阻塞状态被称为?

A. 运行状态
B. 等待状态
C. 睡眠状态
D. 死亡状态

32. 下面哪个同步工具类提供了比synchronized关键字更好的解决方案?

A. ReentrantLock
B. CountDownLatch
C. CyclicBarrier
D. Semaphore

33. 在Java中,一个线程在执行过程中,如果其他线程请求获取该线程的锁,而该线程正在忙于执行,那么这个线程将处于什么状态?

A. 等待状态
B. 运行状态
C. 睡眠状态
D. 死亡状态

34. 下列哪种同步方法不适用于多个线程之间的协调?

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. join()方法
D. wait()方法

35. 下列哪种锁最适合处理短时间的资源争用?

A. ReentrantLock
B. ReadWriteLock
C. Semaphore
D. CountDownLatch

36. 下列哪种异常是由线程等待时间过长导致的?

A. TimeoutException
B. InterruptedException
C. IllegalMonitorStateException
D. NullPointerException

37. 以下哪种同步方法可以确保同一时刻只有一个线程能访问共享资源?

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. ReadWriteLock
D. AtomicStampedReference

38. 在Java中,如何优雅地关闭一个线程?

A. 使用finally块
B. 使用try-catch块
C. 使用(() -> { ... })匿名内部类
D. 使用Thread.sleep(long millis)

39. 在Java中,一个线程可以通过什么方法来取消自己的阻塞?

A. requestCancel()
B. interrupt()
C. void cancel()
D. stop()

40. 死锁产生的主要原因是( )。

A. 多个线程同时访问共享资源
B. 多个线程同时执行循环操作
C. 多个线程同时等待某个条件成立
D. 多个线程同时写入同一个变量

41. 在Java中,用来解决死锁问题的方法是( )。

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. join()方法
D. volatile关键字

42. 下列哪个选项不是Java中的线程状态( )。

A. 新建
B. 运行
C. 阻塞
D. 结束

43. 下列哪个同步工具不适用于多个线程之间的协作( ).

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. Condition
D. Semaphore

44. 下列哪个Java并发容器是不支持线程安全的( ).

A. ConcurrentHashMap
B. CopyOnWriteArrayList
C. BlockingQueue
D. ArrayBlockingQueue

45. 在Java中,为了避免竞争条件,应该采取以下哪种策略( ).

A. 将共享资源设置为private
B. 使用synchronized关键字进行同步
C. 使用ReentrantLock进行锁机制
D. 将线程设为守护线程

46. 下列哪个Java并发工具可以用于实现异步编程( ).

A. synchronized关键字
B. ReentrantLock
C. Future
D. Callable

47. 下列哪个Java并发工具不用于实现并发安全集合( ).

A. ConcurrentHashMap
B. CopyOnWriteArrayList
C. BlockingQueue
D. ArrayList

48. 下列关于Java线程池管理的说法错误的是( ).

A. 通过ThreadPoolExecutor可以轻松地创建和管理线程池
B. Executors类中提供了多种线程池实现
C. 可以通过调用ThreadPoolExecutor的submit方法提交任务
D. 线程池中的线程都是守护线程

49. 在Java中,当线程需要等待某个条件时,可以使用( )方法。

A. wait()
B. join()
C. notifyAll()
D. countDownLatch()
二、问答题

1. 什么是Java并发编程的基本概念?


2. 什么是ReentrantLock?


3. 什么是Condition?


4. 什么是CountDownLatch?


5. 什么是CyclicBarrier?


6. 什么是Exchanger?


7. 如何避免竞争条件?


8. 什么是Java并发容器?


9. 什么是异步编程模式?


10. 如何优化Java并发编程的性能?




参考答案

选择题:

1. A 2. A 3. C 4. A 5. B 6. B 7. A 8. A 9. D 10. D
11. D 12. A 13. A 14. C 15. C 16. D 17. B 18. A 19. D 20. D
21. D 22. B 23. D 24. C 25. A 26. D 27. A 28. A 29. D 30. D
31. B 32. A 33. A 34. C 35. D 36. B 37. A 38. A 39. B 40. A
41. C 42. D 43. D 44. B 45. C 46. C 47. D 48. D 49. A

问答题:

1. 什么是Java并发编程的基本概念?

Java并发编程的基本概念包括并发与并行、Java并发模型、线程状态和线程同步与锁等。
思路 :首先需要了解并发与并发的区别,然后介绍Java提供的并发模型以及线程的状态,最后讨论线程同步与锁的相关知识。

2. 什么是ReentrantLock?

ReentrantLock是Java提供的一种可重入的互斥锁,它允许线程在已经获得锁的情况下再次获得锁。
思路 :需要掌握ReentrantLock的基本使用方法以及与synchronized关键字之间的区别。

3. 什么是Condition?

Condition是Java提供的一个条件变量,它可以用来实现线程间的同步与通信。
思路 :Condition的主要作用是在多个线程之间传递信号,以实现线程间的协同工作。

4. 什么是CountDownLatch?

CountDownLatch是一种计数器类型的同步原语,可以用来等待多个线程完成操作。
思路 :CountDownLatch有一个等待计数器和一个通知器,当所有线程完成操作后,会通过通知器唤醒等待的线程。

5. 什么是CyclicBarrier?

CyclicBarrier是Java提供的一种同步原语,它可以用来确保多个线程在某个点上达成共识。
思路 :CyclicBarrier有两个参数,分别是线程数和 barriers,线程需要在达到barriers值之前保持阻塞状态。

6. 什么是Exchanger?

Exchanger是Java提供的一种交换数据的原语,它可以用来在线程之间交换数据。
思路 :Exchanger提供了两个方法,分别是put和take,可以用来在线程之间交换数据。

7. 如何避免竞争条件?

避免竞争条件的方法主要有两种,分别是使用同步机制(如synchronized或ReentrantLock)和使用Atomic类。
思路 :在多线程环境下,需要确保不同线程之间的共享资源不会发生竞争条件,可以通过加锁来解决。

8. 什么是Java并发容器?

Java并发容器是Java提供的一组用于处理并发数据的类,主要包括ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。
思路 :Java并发容器是在传统集合的基础上添加了并发相关的功能,可以提供更高效的并发操作。

9. 什么是异步编程模式?

异步编程模式是一种编程范式,它允许程序在等待某些操作完成的同时执行其他任务。
思路 :异步编程模式主要用于提高程序的并发性和响应性,可以降低线程的切换开销。

10. 如何优化Java并发编程的性能?

优化Java并发编程性能的方法主要有两种,分别是减少锁的使用和合理选择并发容器。
思路 :为了提高程序的运行效率,需要尽量减少锁的使用,以降低线程的上下文切换开销。同时,根据业务需求合理选择并发容器。

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