史上最难的一道Java面试题

程序员文章站 2022-03-10 10:52:37

题目如下： public class testsync2 implements runnable { int b = 100; synchroniz...

题目如下：

public class testsync2 implements runnable {
 int b = 100;   
 synchronized void m1() throws interruptedexception {
  b = 1000;
  thread.sleep(500); //6
  system.out.println("b=" + b);
 }
 synchronized void m2() throws interruptedexception {
  thread.sleep(250); //5
  b = 2000;
 }
 public static void main(string[] args) throws interruptedexception {
  testsync2 tt = new testsync2();
  thread t = new thread(tt); //1
  t.start(); //2
  tt.m2(); //3
  system.out.println("main thread b=" + tt.b); //4
 }
 @override
 public void run() {
  try {
   m1();
  } catch (interruptedexception e) {
   e.printstacktrace();
  }
 }
}

该程序的输出结果？

程序输出结果

main thread b=2000
b=1000

或

main thread b=1000
b=1000

考察知识点

synchronize实例锁。
并发下的内存可见性。

在java中，多线程的程序最难理解、调试，很多时候执行结果并不像我们想象的那样执行。所以在java多线程特别难，依稀记得大学的时候考c语言二级的时候，里面的题目是什么++和很多其他优先级的符合在一起问最后的输出结果，这类题目就想考一些运行符优先级和结合性问题。那个背背就行了，但是java多线程还是需要好好理解才行，靠背是不行的。

下面开始简单分析：

该题目涉及到2个线程（主线程main、子线程）、关键词涉及到synchronized、thread.sleep。
synchronized关键词还是比较复杂的（可能有时候没有理解到位所以上面题目会有点误区），他的作用就是实现线程的同步（实现线程同步有很多方法，它只是一种后续文章会说其他的，需要好好研究大神doug lea的一些实现），它的工作就是对需要同步的代码加锁，使得每一次只有一个线程可以进入同步块（其实是一种悲观策略）从而保证线程只记得安全性。

一般关键词synchronized的用法

指定加锁对象:对给定对象加锁，进入同步代码前需要活的给定对象的锁。
直接作用于实例方法:相当于对当前实例加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁。
直接作用于静态方法:相当于对当前类加锁，进入同步代码前要获得当前类的锁。

上面的代码，synchronized用法其实就属于第二种情况。直接作用于实例方法:相当于对当前实例加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁。

可能存在的误区

1.由于对synchronized理解的不到为，由于很多时候，我们多线程都是操作一个synchronized的方法，当2个线程调用2个不同synchronized的方法的时候，认为是没有关系的，这种想法是存在误区的。直接作用于实例方法:相当于对当前实例加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁。

2.如果一个调用synchronized方法。另外一个调用普通方法是没有关系的，2个是不存在等待关系的。
这些对于后面的分析很有作用。

thread.sleep

使当前线程（即调用该方法的线程）暂停执行一段时间，让其他线程有机会继续执行，但它并不释放对象锁。也就是说如果有synchronized同步快，其他线程仍然不能访问共享数据。注意该方法要捕捉异常，对于后面的分析很有作用。

分析流程

java 都是从main方法执行的，上面说了有2个线程，但是这里就算修改线程优先级也没用，优先级是在2个程序都还没有执行的时候才有先后，现在这个代码一执行，主线程main已经执行了。对于属性变量 int b =100由于使用了synchronized也不会存在可见性问题（也没有必要在说使用volatile申明），当执行1步骤的时候（thread t = new thread(tt); //1）线程是new状态，还没有开始工作。当执行2步骤的时候（t.start(); //2）当调用start方法，这个线程才正真被启动，进入runnable状态，runnable状态表示可以执行，一切准备就绪了，但是并不表示一定在cpu上面执行，有没有真正执行取决服务cpu的调度。在这里当执行3步骤必定是先获得锁（由于start需要调用native方法，并且在用完成之后在一切准备就绪了，但是并不表示一定在cpu上面执行，有没有真正执行取决服务cpu的调度，之后才会调用run方法，执行m1方法）。这里其实2个synchronized方法里面的thread.sheep其实要不要是无所谓的，估计是就为混淆增加难度。3步骤执行的时候其实很快子线程也准备好了，但是由于synchronized的存在，并且是作用同一对象，所以子线程就只有必须等待了。由于main方法里面执行顺序是顺序执行的，所以必须是步骤3执行完成之后才可以到4步骤，而由于3步骤执行完成，子线程就可以执行m1了。这里就存在一个多线程谁先获取到问题，如果4步骤先获取那么main thread b=2000，如果子线程m1获取到可能就b已经赋值成1000或者还没有来得及赋值4步骤就输出了可能结果就是main thread b=1000或者main thread b=2000，在这里如果把6步骤去掉那么b=执行在前和main thread b=在前就不确定了。但是由于6步骤存在，所以不管怎么都是main thread b=在前面，那么等于1000还是2000看情况，之后b=1000是一定固定的了。

多线程一些建议