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Java多线程_八股&场景题

Java多线程是面试和实际开发中非常重要的内容。以下是一些常见的Java多线程八股文问题和场景题，以及详细答案和示例代码。

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1. Java中创建线程的几种方式？

答案：
主要有以下几种方式：

1. 继承Thread类：重写run()方法，通过start()启动线程。
2. 实现Runnable接口：实现run()方法，通过Thread类启动线程。
3. 实现Callable接口：通过FutureTask包装，支持返回值和异常处理。
4. 使用线程池：通过ExecutorService管理线程，避免频繁创建和销毁线程。
5. 使用CompletableFuture：支持异步编程，可以组合多个异步任务。

示例代码：

// 继承Thread
class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread via Thread class: " + Thread.currentThread().getName());}
}// 实现Runnable
class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread via Runnable: " + Thread.currentThread().getName());}
}// 实现Callable
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;class MyCallable implements Callable<String> {@Overridepublic String call() throws Exception {return "Thread via Callable: " + Thread.currentThread().getName();}
}public class ThreadCreation {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {// 继承Threadnew MyThread().start();// 实现Runnablenew Thread(new MyRunnable()).start();// 实现CallableFutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(new MyCallable());new Thread(futureTask).start();System.out.println(futureTask.get());}
}

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2. 线程安全和线程不安全的区别？

答案：

• 线程安全：多个线程访问共享资源时，不会出现数据不一致的情况。例如，Vector、Hashtable、ConcurrentHashMap等。
• 线程不安全：多个线程访问共享资源时，可能出现数据不一致的情况。例如，ArrayList、HashMap等。
• 解决线程不安全问题：
  • 使用同步机制（synchronized）。
  • 使用锁（ReentrantLock）。
  • 使用线程安全的类（如ConcurrentHashMap）。
  • 使用原子类（如AtomicInteger）。

示例代码：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class ThreadSafety {private static int count = 0; // 线程不安全private static AtomicInteger atomicCount = new AtomicInteger(0); // 线程安全public static void increment() {count++;atomicCount.incrementAndGet();}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread[] threads = new Thread[1000];for (int i = 0; i < 1000; i++) {threads[i] = new Thread(() -> increment());threads[i].start();}for (Thread t : threads) {t.join();}System.out.println("Non-atomic count: " + count); // 可能不等于1000System.out.println("Atomic count: " + atomicCount.get()); // 一定等于1000}
}

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3. synchronized和ReentrantLock的区别？

答案：

• synchronized：
  • 是Java内置的同步机制，使用简单。
  • 只能用于方法或代码块。
  • 不支持中断、超时和尝试锁定。
• ReentrantLock：
  • 是显式锁，功能更强大。
  • 支持中断、超时和尝试锁定。
  • 可以实现更复杂的锁机制（如读写锁）。

示例代码：

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class SynchronizedVsReentrantLock {private static final Object lock = new Object();private static final Lock reentrantLock = new ReentrantLock();public static void synchronizedExample() {synchronized (lock) {System.out.println("Synchronized block: " + Thread.currentThread().getName());}}public static void reentrantLockExample() {reentrantLock.lock();try {System.out.println("ReentrantLock block: " + Thread.currentThread().getName());} finally {reentrantLock.unlock();}}public static void main(String[] args) {new Thread(SynchronizedVsReentrantLock::synchronizedExample).start();new Thread(SynchronizedVsReentrantLock::reentrantLockExample).start();}
}

ReentrantLock 是 Java 中提供的一种可重入锁，它是 java.util.concurrent.locks 包中的一个重要同步工具。与传统的 synchronized 相比，ReentrantLock 提供了更灵活的锁操作，包括中断、超时和尝试锁定等功能。这些特性使得 ReentrantLock 在复杂的并发场景中更加适用。

以下是对 ReentrantLock 的详细讲解，包括中断、超时和尝试锁定的使用方法。

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1. ReentrantLock 的基本概念

ReentrantLock 是一种可重入的互斥锁，支持多个线程对共享资源的互斥访问。它与 synchronized 的主要区别在于：

• ReentrantLock 是基于 java.util.concurrent 包实现的，而 synchronized 是基于 JVM 的内置锁。
• ReentrantLock 提供了更丰富的锁操作，如尝试锁定、超时锁定、中断等待锁等。
• ReentrantLock 支持公平锁和非公平锁（默认是非公平锁）。

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2. ReentrantLock 的基本使用

ReentrantLock 的使用方式如下：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class Counter {private int count = 0;private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public void increment() {lock.lock(); // 获取锁try {count++;} finally {lock.unlock(); // 释放锁}}public int getCount() {lock.lock();try {return count;} finally {lock.unlock();}}
}

3. 中断等待锁

ReentrantLock 支持线程在等待锁时被中断。这可以通过 lockInterruptibly() 方法实现。

示例代码：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class InterruptibleLockExample {private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public void doWork() throws InterruptedException {lock.lockInterruptibly(); // 可中断的获取锁try {// 执行任务System.out.println("任务正在执行，线程：" + Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(2000);} finally {lock.unlock(); // 释放锁}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {InterruptibleLockExample example = new InterruptibleLockExample();Thread t1 = new Thread(() -> {try {example.doWork();} catch (InterruptedException e) {System.out.println("线程被中断：" + Thread.currentThread().getName());}});t1.start();Thread.sleep(1000); // 等待一段时间后中断线程t1.interrupt();}
}

输出：

任务正在执行，线程：Thread-0
线程被中断：Thread-0

说明：

• lockInterruptibly() 方法在获取锁时可以响应中断。如果线程在等待锁时被中断，会抛出 InterruptedException。
• 这种方式允许线程在等待锁时被外部中断，从而避免线程长时间阻塞。

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4. 超时尝试锁定

ReentrantLock 提供了 tryLock(long timeout, TimeUnit unit) 方法，允许线程在尝试获取锁时设置超时时间。如果在指定时间内无法获取锁，线程可以放弃等待。

示例代码：

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class TimeoutLockExample {private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public void doWork() throws InterruptedException {// 尝试在 1 秒内获取锁if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) {try {System.out.println("获取锁成功，线程：" + Thread.currentThread().getName());// 执行任务Thread.sleep(2000);} finally {lock.unlock(); // 释放锁}} else {System.out.println("获取锁超时，线程：" + Thread.currentThread().getName());}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {TimeoutLockExample example = new TimeoutLockExample();Thread t1 = new Thread(() -> {try {example.doWork();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});Thread t2 = new Thread(() -> {try {example.doWork();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});t1.start();Thread.sleep(500); // 确保 t1 先获取锁t2.start();}
}

输出：

获取锁成功，线程：Thread-0
获取锁超时，线程：Thread-1

说明：

• tryLock(long timeout, TimeUnit unit) 方法允许线程在指定时间内尝试获取锁。如果在超时时间内获取到锁，则继续执行；否则返回 false。
• 这种方式可以避免线程无限期地等待锁，从而提高系统的响应性。

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5. 尝试锁定

ReentrantLock 提供了 tryLock() 方法，允许线程尝试获取锁，但不会阻塞。如果锁已经被其他线程持有，tryLock() 方法会立即返回 false。

示例代码：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class TryLockExample {private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public void doWork() {if (lock.tryLock()) { // 尝试获取锁try {System.out.println("获取锁成功，线程：" + Thread.currentThread().getName());// 执行任务Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock(); // 释放锁}} else {System.out.println("获取锁失败，线程：" + Thread.currentThread().getName());}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {TryLockExample example = new TryLockExample();Thread t1 = new Thread(() -> example.doWork());Thread t2 = new Thread(() -> example.doWork());t1.start();Thread.sleep(500); // 确保 t1 先获取锁t2.start();}
}

输出：

获取锁成功，线程：Thread-0
获取锁失败，线程：Thread-1

说明：

• tryLock() 方法尝试获取锁，但不会阻塞线程。如果锁可用，则立即获取锁并返回 true；否则返回 false。
• 这种方式适用于需要快速尝试获取锁的场景，避免线程阻塞。

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6. ReentrantLock 的其他特性

6.1 可重入性

ReentrantLock 是可重入的，即同一个线程可以多次获取同一把锁。每次获取锁时，锁的计数器会递增；每次释放锁时，计数器会递减。当计数器为 0 时，锁被完全释放。

6.2 公平锁与非公平锁

ReentrantLock 支持公平锁和非公平锁：

• 非公平锁（默认）：线程获取锁时可能会插队，效率较高，但可能导致某些线程长时间等待。
• 公平锁：线程按照请求锁的顺序获取锁，保证公平性，但效率较低。

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false); // 非公平锁（默认）

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7. 总结

ReentrantLock 是一种功能强大的锁机制，提供了以下特性：

• 中断等待锁：支持线程在等待锁时被中断。
• 超时尝试锁定：允许线程在尝试获取锁时设置超时时间。
• 尝试锁定：允许线程尝试获取锁，但不会阻塞。
• 可重入性：支持同一个线程多次获取同一把锁。
• 公平锁与非公平锁：可以根据需要选择公平锁或非公平锁。

ReentrantLock 的这些特性使得它在复杂的并发场景中更加灵活和强大，但同时也需要开发者谨慎使用，以避免死锁和性能问题。

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4. 使用ThreadPoolExecutor创建多线程有哪些细节？

答案：
ThreadPoolExecutor 是 Java 中用于创建和管理线程池的核心类，提供了更灵活的线程池配置和管理功能。使用 ThreadPoolExecutor 创建多线程时，需要注意一些关键细节，以确保线程池的性能、资源利用和线程安全。

以下是使用 ThreadPoolExecutor 时需要注意的细节：

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1. 合理配置线程池参数

ThreadPoolExecutor 的构造函数需要多个参数，这些参数的配置直接影响线程池的性能和资源占用。

构造函数参数：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,          // 核心线程数int maximumPoolSize,       // 最大线程数long keepAliveTime,        // 空闲线程存活时间TimeUnit unit,             // 时间单位BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列ThreadFactory threadFactory,       // 线程工厂RejectedExecutionHandler handler  // 拒绝策略
);

关键参数说明：

1. corePoolSize（核心线程数）

   • 线程池中始终保持的线程数量，即使这些线程处于空闲状态也不会被销毁。
   • 通常根据 CPU 核心数和任务类型（CPU 密集型或 I/O 密集型）来设置。例如，对于 CPU 密集型任务，corePoolSize 可以设置为 CPU 核心数 + 1。

2. maximumPoolSize（最大线程数）

   • 线程池允许的最大线程数量。
   • 当任务队列满了且当前线程数小于 maximumPoolSize 时，线程池会继续创建新线程。

3. keepAliveTime 和 unit（空闲线程存活时间）

   • 非核心线程在空闲时的存活时间。
   • 如果线程池中的线程数超过 corePoolSize，空闲线程会在指定的时间后被销毁。

4. workQueue（任务队列）

   • 存储待执行任务的队列。常见的队列类型包括：
     • ArrayBlockingQueue：有界队列，适合固定大小的线程池。
     • LinkedBlockingQueue：无界队列，适合缓存线程池。
     • SynchronousQueue：直接提交队列，适合工作窃取线程池。
     • PriorityBlockingQueue：优先级队列，适合有优先级的任务。

5. threadFactory（线程工厂）

   • 用于创建线程的工厂类。默认情况下，ThreadPoolExecutor 使用默认的线程工厂，但可以通过自定义线程工厂来设置线程的名称、优先级等属性。

6. handler（拒绝策略）

   • 当任务过多且线程池已满时，如何处理新任务。常见的拒绝策略包括：
     • AbortPolicy：抛出 RejectedExecutionException。
     • CallerRunsPolicy：由提交任务的线程执行任务。
     • DiscardPolicy：丢弃任务。
     • DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的任务。

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2. 选择合适的任务队列

任务队列的选择对线程池的性能和行为有重要影响：

• ArrayBlockingQueue

  • 有界队列，适合固定大小的线程池。
  • 优点：可以限制任务队列的最大长度，防止内存溢出。
  • 缺点：如果队列满了，新任务会被拒绝。

• LinkedBlockingQueue

  • 无界队列，适合缓存线程池。
  • 优点：任务队列几乎不会满，适合任务数量不确定的场景。
  • 缺点：可能会占用过多内存。

• SynchronousQueue

  • 直接提交队列，适合工作窃取线程池。
  • 特点：任务直接提交给线程，不存储任务。如果线程池满了，任务会被拒绝。

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3. 线程池的关闭

线程池使用完毕后，需要正确关闭，以释放资源。可以通过以下方法关闭线程池：

shutdown()

• 尝试关闭线程池，但不会立即中断正在执行的任务。
• 线程池会等待所有任务完成后再关闭。

shutdownNow()

• 立即关闭线程池，并尝试中断正在执行的任务。
• 返回尚未执行的任务列表。

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4. 避免资源耗尽

• 合理配置线程池大小：根据任务类型和系统资源合理设置 corePoolSize 和 maximumPoolSize。
• 限制任务队列大小：使用有界队列（如 ArrayBlockingQueue），避免任务队列占用过多内存。
• 设置合理的拒绝策略：根据业务需求选择合适的拒绝策略，避免任务丢失或系统崩溃。

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5. 线程池的监控

• 监控线程池状态：可以通过 ThreadPoolExecutor 提供的方法（如 getActiveCount()、getCompletedTaskCount() 等）监控线程池的运行状态。
• 日志记录：在任务执行前后记录日志，便于排查问题。

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6. 线程池的线程安全

• 共享资源的同步：即使使用线程池，任务中对共享资源的操作仍需要同步。
• 避免线程局部变量泄漏：如果任务中使用了线程局部变量（ThreadLocal），需要确保在任务结束时清理这些变量。

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示例代码：使用 ThreadPoolExecutor

import java.util.concurrent.*;public class ThreadPoolExample {public static void main(String[] args) {// 创建线程池ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(4, // 核心线程数10, // 最大线程数60L, // 空闲线程存活时间TimeUnit.SECONDS, // 时间单位new LinkedBlockingQueue<>(100), // 任务队列Executors.defaultThreadFactory(), // 线程工厂new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝策略);// 提交任务for (int i = 0; i < 200; i++) {int taskId = i;executor.submit(() -> {System.out.println("任务 " + taskId + " 正在执行，线程：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行时间} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});}// 关闭线程池executor.shutdown();try {if (!executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {executor.shutdownNow();}} catch (InterruptedException e) {executor.shutdownNow();}}
}

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总结

使用 ThreadPoolExecutor 时，需要注意以下细节：

1. 合理配置线程池参数，根据任务类型和系统资源选择合适的线程池大小和任务队列。
2. 选择合适的任务队列，避免资源耗尽。
3. 正确关闭线程池，释放资源。
4. 避免资源竞争和线程安全问题。
5. 监控线程池状态，便于排查问题。

通过合理配置和使用 ThreadPoolExecutor，可以显著提高多线程程序的性能和稳定性。

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5. 如何解决线程间的通信问题？

答案：
线程间的通信是多线程编程中的一个重要问题，它涉及到线程之间如何传递信息、协调操作以及同步状态。在 Java 中，提供了多种机制来解决线程间的通信问题，包括内置的同步机制、显式的线程通信工具以及高级并发工具类。

以下是解决线程间通信问题的几种常见方法：

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1. 使用 wait() 和 notify() / notifyAll()

wait() 和 notify() 是 Java 中最基本的线程通信机制，它们依赖于对象的内置锁（synchronized）。

工作原理：

• wait()：当前线程释放对象锁，并进入等待状态，直到其他线程调用该对象的 notify() 或 notifyAll() 方法。
• notify()：唤醒一个正在等待该对象锁的线程。
• notifyAll()：唤醒所有正在等待该对象锁的线程。

示例：生产者-消费者问题

public class ProducerConsumer {private final Object lock = new Object();private boolean available = false;public void produce() throws InterruptedException {synchronized (lock) {while (available) { // 确保不会重复生产lock.wait(); // 等待消费}// 生产操作System.out.println("生产者生产数据");available = true;lock.notifyAll(); // 唤醒等待的线程}}public void consume() throws InterruptedException {synchronized (lock) {while (!available) { // 确保有数据可消费lock.wait(); // 等待生产}// 消费操作System.out.println("消费者消费数据");available = false;lock.notifyAll(); // 唤醒等待的线程}}public static void main(String[] args) {ProducerConsumer pc = new ProducerConsumer();Thread producer = new Thread(() -> {try {pc.produce();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});Thread consumer = new Thread(() -> {try {pc.consume();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});producer.start();consumer.start();}
}

优点：

• 基于内置锁，使用简单。
• 可以实现线程间的精确通信。

缺点：

• 必须在 synchronized 块中使用。
• 容易出错，如忘记调用 notify() 或 wait()，可能导致线程死锁。

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2. 使用 Condition 接口

Condition 是 Java java.util.concurrent.locks 包中的一个接口，用于替代传统的 wait() 和 notify()。它提供了更灵活的线程通信机制。

工作原理：

• Condition 与 Lock 配合使用。
• 提供了 await()（类似 wait()）和 signal() / signalAll()（类似 notify() / notifyAll()）方法。

示例：生产者-消费者问题

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ProducerConsumerWithCondition {private final Lock lock = new ReentrantLock();private final Condition condition = lock.newCondition();private boolean available = false;public void produce() throws InterruptedException {lock.lock();try {while (available) {condition.await(); // 等待消费}// 生产操作System.out.println("生产者生产数据");available = true;condition.signalAll(); // 唤醒等待的线程} finally {lock.unlock();}}public void consume() throws InterruptedException {lock.lock();try {while (!available) {condition.await(); // 等待生产}// 消费操作System.out.println("消费者消费数据");available = false;condition.signalAll(); // 唤醒等待的线程} finally {lock.unlock();}}public static void main(String[] args) {ProducerConsumerWithCondition pc = new ProducerConsumerWithCondition();Thread producer = new Thread(() -> {try {pc.produce();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});Thread consumer = new Thread(() -> {try {pc.consume();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});producer.start();consumer.start();}
}

优点：

• 比 wait() 和 notify() 更灵活。
• 可以绑定多个条件变量，实现更复杂的线程通信。

缺点：

• 使用 Lock 和 Condition 比内置锁更复杂。
• 需要手动管理锁的释放。

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3. 使用 BlockingQueue

BlockingQueue 是一个线程安全的队列接口，提供了阻塞操作，使得线程间通信更加简单。它是解决生产者-消费者问题的推荐方式。

工作原理：

• 生产者线程调用 put() 方法将数据放入队列，如果队列已满，线程会阻塞。
• 消费者线程调用 take() 方法从队列中取出数据，如果队列为空，线程会阻塞。

示例：生产者-消费者问题

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;public class ProducerConsumerWithBlockingQueue {private final BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(1);public void produce() throws InterruptedException {String data = "数据";System.out.println("生产者生产数据：" + data);queue.put(data); // 放入队列，队列满时阻塞}public void consume() throws InterruptedException {String data = queue.take(); // 从队列中取出数据，队列空时阻塞System.out.println("消费者消费数据：" + data);}public static void main(String[] args) {ProducerConsumerWithBlockingQueue pc = new ProducerConsumerWithBlockingQueue();Thread producer = new Thread(() -> {try {pc.produce();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});Thread consumer = new Thread(() -> {try {pc.consume();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});producer.start();consumer.start();}
}

优点：

• 简化了线程间的通信逻辑。
• 内置阻塞操作，无需手动管理锁。

缺点：

• 功能相对固定，无法实现复杂的线程通信。

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4. 使用 CountDownLatch

CountDownLatch 是一个同步辅助工具，允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

工作原理：

• 初始化时设置一个计数值。
• 每次调用 countDown() 方法，计数值减 1。
• 调用 await() 方法的线程会阻塞，直到计数值为 0。

示例：线程同步

import java.util.concurrent.CountDownLatch;public class CountDownLatchExample {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); // 初始化计数器为 3for (int i = 0; i < 3; i++) {new Thread(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行");try {Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行完成");latch.countDown(); // 计数器减 1}).start();}System.out.println("主线程等待所有子线程完成");latch.await(); // 主线程阻塞，直到计数器为 0System.out.println("所有子线程已完成，主线程继续执行");}
}

优点：

• 简单易用，适用于线程同步场景。
• 可以实现线程间的等待和通知。

缺点：

• 计数器只能使用一次，无法重置。

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5. 使用 CyclicBarrier

CyclicBarrier 是一个同步辅助工具，允许一组线程在某个点上相互等待。

工作原理：

• 初始化时设置一个屏障点的线程数。
• 每个线程到达屏障点后调用 await() 方法。
• 当所有线程都到达屏障点时，所有线程同时继续执行。

示例：线程同步

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class CyclicBarrierExample {public static void main(String[] args) {CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3); // 设置屏障点的线程数为 3

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6. 如何避免线程死锁？

答案：
死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致无法继续执行。避免死锁的方法：

1. 避免嵌套锁：尽量减少嵌套锁的使用。
2. 按固定顺序加锁：确保所有线程按相同顺序获取锁。
3. 使用定时锁：通过tryLock()尝试加锁，超时则放弃。
4. 减少锁的粒度：使用更细粒度的锁，减少锁

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7. 锁的作用范围？如存在一个A类，A类中有一个synchronized修饰的叫update的方法，那么用A类创建了A1和A2两个对象，这两个对象都去调用update方法，会竞争锁资源吗？

答案：
在 Java 中，synchronized 关键字用于同步方法或代码块，以确保在多线程环境下对共享资源的互斥访问。synchronized 的作用范围取决于它修饰的对象：

1. 修饰实例方法：锁的是当前对象实例。
2. 修饰静态方法：锁的是整个类的类对象。
3. 修饰代码块：锁的是指定的对象。

在你的问题中，A 类中的 update 方法被 synchronized 修饰，且没有明确指出是静态方法，因此可以推断它是实例方法。

分析：

• 如果 update 是实例方法，synchronized 锁的是当前对象实例（this）。
• 当你创建了两个对象 A1 和 A2，它们分别调用 update 方法时：
  • A1 调用 update 时，锁的是 A1 对象。
  • A2 调用 update 时，锁的是 A2 对象。

因为 A1 和 A2 是两个不同的对象实例，它们的锁是独立的，互不干扰。因此，A1 和 A2 调用 update 方法时不会竞争锁资源。

示例代码：

class A {public synchronized void update() {System.out.println("更新方法被调用，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("更新方法结束，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());}
}public class Main {public static void main(String[] args) {A A1 = new A();A A2 = new A();// 创建两个线程分别调用 A1 和 A2 的 update 方法Thread t1 = new Thread(() -> A1.update(), "Thread-1");Thread t2 = new Thread(() -> A2.update(), "Thread-2");t1.start();t2.start();}
}

输出示例：

更新方法被调用，当前线程：Thread-1
更新方法被调用，当前线程：Thread-2
更新方法结束，当前线程：Thread-1
更新方法结束，当前线程：Thread-2

从输出可以看出，A1 和 A2 的 update 方法可以同时运行，互不干扰。

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如果 update 是静态方法：

如果 update 方法是静态的（static synchronized），情况会有所不同。静态方法的锁是类对象（A.class），而不是实例对象。因此，无论 A1 还是 A2 调用静态的 update 方法，它们都会竞争同一个锁（类锁），从而导致线程互斥。

示例代码（静态方法）：

class A {public static synchronized void update() {System.out.println("更新方法被调用，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("更新方法结束，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());}
}public class Main {public static void main(String[] args) {A A1 = new A();A A2 = new A();Thread t1 = new Thread(() -> A.update(), "Thread-1");Thread t2 = new Thread(() -> A.update(), "Thread-2");t1.start();t2.start();}
}

输出示例：

更新方法被调用，当前线程：Thread-1
更新方法结束，当前线程：Thread-1
更新方法被调用，当前线程：Thread-2
更新方法结束，当前线程：Thread-2

从输出可以看出，Thread-2 必须等待 Thread-1 完成后才能执行，说明它们竞争同一个锁。

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总结：

• 如果 update 是实例方法，A1 和 A2 调用时不会竞争锁资源。
• 如果 update 是静态方法，A1 和 A2 调用时会竞争同一个锁（类锁）。

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当 synchronized 修饰的是代码块时，锁的作用范围取决于代码块中指定的对象。synchronized 代码块可以锁定以下两种对象：

1. 实例对象（this）：锁定当前对象实例。
2. 任意对象：锁定代码块中指定的任意对象。

1. 锁定当前实例对象（this）

如果 synchronized 代码块锁定的是当前实例对象（this），那么行为与同步实例方法类似。每个对象实例都有自己的锁，不同实例的锁是独立的。

示例代码：

class A {public void update() {synchronized (this) { // 锁定当前实例对象System.out.println("更新方法被调用，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("更新方法结束，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());}}
}public class Main {public static void main(String[] args) {A A1 = new A();A A2 = new A();Thread t1 = new Thread(() -> A1.update(), "Thread-1");Thread t2 = new Thread(() -> A2.update(), "Thread-2");t1.start();t2.start();}
}

输出示例：

更新方法被调用，当前线程：Thread-1
更新方法被调用，当前线程：Thread-2
更新方法结束，当前线程：Thread-1
更新方法结束，当前线程：Thread-2

分析：

• A1 和 A2 是不同的实例，它们各自锁定自己的 this 对象。
• 因此，Thread-1 和 Thread-2 不会竞争锁资源，可以同时运行。

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2. 锁定同一个共享对象

如果 synchronized 代码块锁定的是同一个共享对象，那么所有线程都会竞争同一个锁。

示例代码：

class A {private static final Object lock = new Object(); // 共享锁对象public void update() {synchronized (lock) { // 锁定同一个共享对象System.out.println("更新方法被调用，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("更新方法结束，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());}}
}public class Main {public static void main(String[] args) {A A1 = new A();A A2 = new A();Thread t1 = new Thread(() -> A1.update(), "Thread-1");Thread t2 = new Thread(() -> A2.update(), "Thread-2");t1.start();t2.start();}
}

输出示例：

更新方法被调用，当前线程：Thread-1
更新方法结束，当前线程：Thread-1
更新方法被调用，当前线程：Thread-2
更新方法结束，当前线程：Thread-2

分析：

• A1 和 A2 的 update 方法都锁定的是同一个共享对象 lock。
• 因此，Thread-1 和 Thread-2 会竞争同一个锁，导致互斥。

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3. 锁定类对象（A.class）

如果 synchronized 代码块锁定的是类对象（A.class），那么行为与同步静态方法类似。所有线程都会竞争同一个类锁。

示例代码：

class A {public void update() {synchronized (A.class) { // 锁定类对象System.out.println("更新方法被调用，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("更新方法结束，当前线程：" + Thread.currentThread().getName());}}
}public class Main {public static void main(String[] args) {A A1 = new A();A A2 = new A();Thread t1 = new Thread(() -> A1.update(), "Thread-1");Thread t2 = new Thread(() -> A2.update(), "Thread-2");t1.start();t2.start();}
}

输出示例：

更新方法被调用，当前线程：Thread-1
更新方法结束，当前线程：Thread-1
更新方法被调用，当前线程：Thread-2
更新方法结束，当前线程：Thread-2

分析：

• A1 和 A2 的 update 方法都锁定的是同一个类对象 A.class。
• 因此，Thread-1 和 Thread-2 会竞争同一个锁，导致互斥。

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总结

• 如果 synchronized 代码块锁定的是 当前实例对象（this），不同实例的锁是独立的，不会竞争锁资源。
• 如果 synchronized 代码块锁定的是 同一个共享对象 或 类对象（A.class），所有线程会竞争同一个锁，导致互斥。

通过合理选择锁对象，可以灵活控制线程之间的同步行为。