1、在 java 中守護(hù)線(xiàn)程和本地線(xiàn)程區(qū)別？

java 中的線(xiàn)程分為兩種：守護(hù)線(xiàn)程（Daemon）和用戶(hù)線(xiàn)程（User）。

任何線(xiàn)程都可以設(shè)置為守護(hù)線(xiàn)程和用戶(hù)線(xiàn)程，通過(guò)方法 Thread.setDaemon(boolon)；true 則把該線(xiàn)程設(shè)置為守護(hù)線(xiàn)程，反之則為用戶(hù)線(xiàn)程。Thread.setDaemon()必須在 Thread.start()之前調(diào)用，否則運(yùn)行時(shí)會(huì)拋出異常。

兩者的區(qū)別：

唯一的區(qū)別是判斷虛擬機(jī)(JVM)何時(shí)離開(kāi)，Daemon 是為其他線(xiàn)程提供服務(wù)，如果全部的 User Thread 已經(jīng)撤離，Daemon 沒(méi)有可服務(wù)的線(xiàn)程，JVM 撤離。也可以理解為守護(hù)線(xiàn)程是 JVM 自動(dòng)創(chuàng)建的線(xiàn)程（但不一定），用戶(hù)線(xiàn)程是程序創(chuàng)建的線(xiàn)程；比如 JVM 的垃圾回收線(xiàn)程是一個(gè)守護(hù)線(xiàn)程，當(dāng)所有線(xiàn)程已經(jīng)撤離，不再產(chǎn)生垃圾，守護(hù)線(xiàn)程自然就沒(méi)事可干了，當(dāng)垃圾回收線(xiàn)程是 Java 虛擬機(jī)上僅剩的線(xiàn)程時(shí)，Java 虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)離開(kāi)。

擴(kuò)展：Thread Dump 打印出來(lái)的線(xiàn)程信息，含有 daemon 字樣的線(xiàn)程即為守護(hù)進(jìn)程，可能會(huì)有：服務(wù)守護(hù)進(jìn)程、編譯守護(hù)進(jìn)程、windows 下的監(jiān)聽(tīng) Ctrl+break的守護(hù)進(jìn)程、Finalizer 守護(hù)進(jìn)程、引用處理守護(hù)進(jìn)程、GC 守護(hù)進(jìn)程。

2、線(xiàn)程與進(jìn)程的區(qū)別？

進(jìn)程是操作系統(tǒng)分配資源的最小單元，線(xiàn)程是操作系統(tǒng)調(diào)度的最小單元。

一個(gè)程序至少有一個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線(xiàn)程。

3、什么是多線(xiàn)程中的上下文切換？

多線(xiàn)程會(huì)共同使用一組計(jì)算機(jī)上的 CPU，而線(xiàn)程數(shù)大于給程序分配的 CPU 數(shù)量時(shí)，為了讓各個(gè)線(xiàn)程都有執(zhí)行的機(jī)會(huì)，就需要輪轉(zhuǎn)使用 CPU。不同的線(xiàn)程切換使用 CPU發(fā)生的切換數(shù)據(jù)等就是上下文切換。

4、死鎖與活鎖的區(qū)別，死鎖與饑餓的區(qū)別？

死鎖：是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程（或線(xiàn)程）在執(zhí)行過(guò)程中，因爭(zhēng)奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法推進(jìn)下去。

產(chǎn)生死鎖的必要條件：

1、互斥條件：所謂互斥就是進(jìn)程在某一時(shí)間內(nèi)獨(dú)占資源。

2、請(qǐng)求與保持條件：一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得的資源保持不放。

3、不剝奪條件:進(jìn)程已獲得資源，在末使用完之前，不能強(qiáng)行剝奪。

4、循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。

活鎖：任務(wù)或者執(zhí)行者沒(méi)有被阻塞，由于某些條件沒(méi)有滿(mǎn)足，導(dǎo)致一直重復(fù)嘗試，失敗，嘗試，失敗。

活鎖和死鎖的區(qū)別在于，處于活鎖的實(shí)體是在不斷的改變狀態(tài)，所謂的“活”， 而處于死鎖的實(shí)體表現(xiàn)為等待；活鎖有可能自行解開(kāi)，死鎖則不能。

饑餓：一個(gè)或者多個(gè)線(xiàn)程因?yàn)榉N種原因無(wú)法獲得所需要的資源，導(dǎo)致一直無(wú)法執(zhí)行的狀態(tài)。

Java 中導(dǎo)致饑餓的原因：

1、高優(yōu)先級(jí)線(xiàn)程吞噬所有的低優(yōu)先級(jí)線(xiàn)程的 CPU 時(shí)間。

2、線(xiàn)程被永久堵塞在一個(gè)等待進(jìn)入同步塊的狀態(tài)，因?yàn)槠渌€(xiàn)程總是能在它之前持續(xù)地對(duì)該同步塊進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

3、線(xiàn)程在等待一個(gè)本身也處于永久等待完成的對(duì)象(比如調(diào)用這個(gè)對(duì)象的 wait 方法)，因?yàn)槠渌€(xiàn)程總是被持續(xù)地獲得喚醒。

5、Java 中用到的線(xiàn)程調(diào)度算法是什么？

采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式?？梢栽O(shè)置線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)，會(huì)映射到下層的系統(tǒng)上面的優(yōu)先級(jí)上，如非特別需要，盡量不要用，防止線(xiàn)程饑餓。

6、什么是線(xiàn)程組，為什么在 Java 中不推薦使用？

ThreadGroup 類(lèi)，可以把線(xiàn)程歸屬到某一個(gè)線(xiàn)程組中，線(xiàn)程組中可以有線(xiàn)程對(duì)象，也可以有線(xiàn)程組，組中還可以有線(xiàn)程，這樣的組織結(jié)構(gòu)有點(diǎn)類(lèi)似于樹(shù)的形式。

為什么不推薦使用？因?yàn)槭褂糜泻芏嗟陌踩[患吧，沒(méi)有具體追究，如果需要使用，推薦使用線(xiàn)程池。

7、為什么使用 Executor 框架？

每次執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建線(xiàn)程 new Thread()比較消耗性能，創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程是比較耗時(shí)、耗資源的。

調(diào)用 new Thread()創(chuàng)建的線(xiàn)程缺乏管理，被稱(chēng)為野線(xiàn)程，而且可以無(wú)限制的創(chuàng)建，線(xiàn)程之間的相互競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致過(guò)多占用系統(tǒng)資源而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，還有線(xiàn)程之間的頻繁交替也會(huì)消耗很多系統(tǒng)資源。

接使用 new Thread() 啟動(dòng)的線(xiàn)程不利于擴(kuò)展，比如定時(shí)執(zhí)行、定期執(zhí)行、定時(shí)定期執(zhí)行、線(xiàn)程中斷等都不便實(shí)現(xiàn)。

8、在 Java 中 Executor 和 Executors 的區(qū)別？

Executors 工具類(lèi)的不同方法按照我們的需求創(chuàng)建了不同的線(xiàn)程池，來(lái)滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的需求。

Executor 接口對(duì)象能執(zhí)行我們的線(xiàn)程任務(wù)。

ExecutorService 接口繼承了 Executor 接口并進(jìn)行了擴(kuò)展，提供了更多的方法我們能獲得任務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)并且可以獲取任務(wù)的返回值。

使用 ThreadPoolExecutor 可以創(chuàng)建自定義線(xiàn)程池。

Future 表示異步計(jì)算的結(jié)果，他提供了檢查計(jì)算是否完成的方法，以等待計(jì)算的完成，并可以使用 get()方法獲取計(jì)算的結(jié)果。

9、如何在 Windows 和 Linux 上查找哪個(gè)線(xiàn)程使用的 CPU 時(shí)間最長(zhǎng)？

10、什么是原子操作？在 Java Concurrency API 中有哪些原子類(lèi)(atomic classes)？

原子操作（atomic operation）意為”不可被中斷的一個(gè)或一系列操作” 。

處理器使用基于對(duì)緩存加鎖或總線(xiàn)加鎖的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)多處理器之間的原子操作。在 Java 中可以通過(guò)鎖和循環(huán) CAS 的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)原子操作。 CAS 操作——Compare & Set，或是 Compare & Swap，現(xiàn)在幾乎所有的 CPU 指令都支持 CAS的原子操作。

原子操作是指一個(gè)不受其他操作影響的操作任務(wù)單元。原子操作是在多線(xiàn)程環(huán)境下避免數(shù)據(jù)不一致必須的手段。

int++并不是一個(gè)原子操作，所以當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程讀取它的值并加 1 時(shí)，另外一個(gè)線(xiàn)程有可能會(huì)讀到之前的值，這就會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，必須保證增加操作是原子的，在 JDK1.5 之前我們可以使用同步技術(shù)來(lái)做到這一點(diǎn)。到 JDK1.5，java.util.concurrent.atomic 包提供了 int 和long 類(lèi)型的原子包裝類(lèi)，它們可以自動(dòng)的保證對(duì)于他們的操作是原子的并且不需要使用同步。

java.util.concurrent 這個(gè)包里面提供了一組原子類(lèi)。其基本的特性就是在多線(xiàn)程環(huán)境下，當(dāng)有多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)執(zhí)行這些類(lèi)的實(shí)例包含的方法時(shí)，具有排他性，即當(dāng)某個(gè)線(xiàn)程進(jìn)入方法，執(zhí)行其中的指令時(shí)，不會(huì)被其他線(xiàn)程打斷，而別的線(xiàn)程就像自旋鎖一樣，一直等到該方法執(zhí)行完成，才由 JVM 從等待隊(duì)列中選擇一個(gè)另一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)入，這只是一種邏輯上的理解。

原子類(lèi)：AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong，AtomicReference

原子數(shù)組：AtomicIntegerArray，AtomicLongArray，AtomicReferenceArray

原子屬性更新器：AtomicLongFieldUpdater，AtomicIntegerFieldUpdater，AtomicReferenceFieldUpdater

解決 ABA 問(wèn)題的原子類(lèi)：AtomicMarkableReference（通過(guò)引入一個(gè) boolean來(lái)反映中間有沒(méi)有變過(guò)），AtomicStampedReference（通過(guò)引入一個(gè) int 來(lái)累加來(lái)反映中間有沒(méi)有變過(guò)）

11、Java Concurrency API 中的 Lock 接口(Lock interface)是什么？對(duì)比同步它有什么優(yōu)勢(shì)？

Lock 接口比同步方法和同步塊提供了更具擴(kuò)展性的鎖操作。

他們?cè)试S更靈活的結(jié)構(gòu)，可以具有完全不同的性質(zhì)，并且可以支持多個(gè)相關(guān)類(lèi)的條件對(duì)象。

它的優(yōu)勢(shì)有：

可以使鎖更公平

可以使線(xiàn)程在等待鎖的時(shí)候響應(yīng)中斷

可以讓線(xiàn)程嘗試獲取鎖，并在無(wú)法獲取鎖的時(shí)候立即返回或者等待一段時(shí)間

可以在不同的范圍，以不同的順序獲取和釋放鎖

整體上來(lái)說(shuō) Lock 是 synchronized 的擴(kuò)展版，Lock 提供了無(wú)條件的、可輪詢(xún)的(tryLock 方法)、定時(shí)的(tryLock 帶參方法)、可中斷的(lockInterruptibly)、可多條件隊(duì)列的(newCondition 方法)鎖操作。另外 Lock 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)基本都支持非公平鎖(默認(rèn))和公平鎖，synchronized 只支持非公平鎖，當(dāng)然，在大部分情況下，非公平鎖是高效的選擇。

12、什么是 Executors 框架？

Executor 框架是一個(gè)根據(jù)一組執(zhí)行策略調(diào)用，調(diào)度，執(zhí)行和控制的異步任務(wù)的框架。

無(wú)限制的創(chuàng)建線(xiàn)程會(huì)引起應(yīng)用程序內(nèi)存溢出。所以創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程池是個(gè)更好的的解決方案，因?yàn)榭梢韵拗凭€(xiàn)程的數(shù)量并且可以回收再利用這些線(xiàn)程。利用Executors 框架可以非常方便的創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程池。

13、什么是阻塞隊(duì)列？阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)原理是什么？如何使用阻塞隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型？

阻塞隊(duì)列（BlockingQueue）是一個(gè)支持兩個(gè)附加操作的隊(duì)列。

這兩個(gè)附加的操作是：在隊(duì)列為空時(shí)，獲取元素的線(xiàn)程會(huì)等待隊(duì)列變?yōu)榉强?。?dāng)隊(duì)列滿(mǎn)時(shí)，存儲(chǔ)元素的線(xiàn)程會(huì)等待隊(duì)列可用。

阻塞隊(duì)列常用于生產(chǎn)者和消費(fèi)者的場(chǎng)景，生產(chǎn)者是往隊(duì)列里添加元素的線(xiàn)程，消費(fèi)者是從隊(duì)列里拿元素的線(xiàn)程。阻塞隊(duì)列就是生產(chǎn)者存放元素的容器，而消費(fèi)者也只從容器里拿元素。

JDK7 提供了 7 個(gè)阻塞隊(duì)列。分別是：

ArrayBlockingQueue ：一個(gè)由數(shù)組結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊(duì)列。

LinkedBlockingQueue ：一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊(duì)列。

PriorityBlockingQueue ：一個(gè)支持優(yōu)先級(jí)排序的無(wú)界阻塞隊(duì)列。

DelayQueue：一個(gè)使用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列實(shí)現(xiàn)的無(wú)界阻塞隊(duì)列。

SynchronousQueue：一個(gè)不存儲(chǔ)元素的阻塞隊(duì)列。

LinkedTransferQueue：一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)組成的無(wú)界阻塞隊(duì)列。

LinkedBlockingDeque：一個(gè)由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊(duì)列。

Java 5 之前實(shí)現(xiàn)同步存取時(shí)，可以使用普通的一個(gè)集合，然后在使用線(xiàn)程的協(xié)作和線(xiàn)程同步可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者，消費(fèi)者模式，主要的技術(shù)就是用好，wait ,notify,notifyAll,sychronized 這些關(guān)鍵字。而在 java 5 之后，可以使用阻塞隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)，此方式大大簡(jiǎn)少了代碼量，使得多線(xiàn)程編程更加容易，安全方面也有保障。

BlockingQueue 接口是 Queue 的子接口，它的主要用途并不是作為容器，而是作為線(xiàn)程同步的的工具，因此他具有一個(gè)很明顯的特性，當(dāng)生產(chǎn)者線(xiàn)程試圖向BlockingQueue 放入元素時(shí)，如果隊(duì)列已滿(mǎn)，則線(xiàn)程被阻塞，當(dāng)消費(fèi)者線(xiàn)程試圖從中取出一個(gè)元素時(shí)，如果隊(duì)列為空，則該線(xiàn)程會(huì)被阻塞，正是因?yàn)樗哂羞@個(gè)特性，所以在程序中多個(gè)線(xiàn)程交替向 BlockingQueue 中放入元素，取出元素，它可以很好的控制線(xiàn)程之間的通信。

阻塞隊(duì)列使用最經(jīng)典的場(chǎng)景就是 socket 客戶(hù)端數(shù)據(jù)的讀取和解析，讀取數(shù)據(jù)的線(xiàn)程不斷將數(shù)據(jù)放入隊(duì)列，然后解析線(xiàn)程不斷從隊(duì)列取數(shù)據(jù)解析。

14、什么是 Callable 和 Future?

Callable 接口類(lèi)似于 Runnable，從名字就可以看出來(lái)了，但是 Runnable 不會(huì)返回結(jié)果，并且無(wú)法拋出返回結(jié)果的異常，而 Callable 功能更強(qiáng)大一些，被線(xiàn)程執(zhí)行后，可以返回值，這個(gè)返回值可以被 Future 拿到，也就是說(shuō)，F(xiàn)uture 可以拿到異步執(zhí)行任務(wù)的返回值。

可以認(rèn)為是帶有回調(diào)的 Runnable。

Future 接口表示異步任務(wù)，是還沒(méi)有完成的任務(wù)給出的未來(lái)結(jié)果。所以說(shuō) Callable用于產(chǎn)生結(jié)果，F(xiàn)uture 用于獲取結(jié)果。

15、什么是 FutureTask?使用 ExecutorService 啟動(dòng)任務(wù)。

在 Java 并發(fā)程序中 FutureTask 表示一個(gè)可以取消的異步運(yùn)算。它有啟動(dòng)和取消運(yùn)算、查詢(xún)運(yùn)算是否完成和取回運(yùn)算結(jié)果等方法。只有當(dāng)運(yùn)算完成的時(shí)候結(jié)果才能取回，如果運(yùn)算尚未完成 get 方法將會(huì)阻塞。一個(gè) FutureTask 對(duì)象可以對(duì)調(diào)用了 Callable 和 Runnable 的對(duì)象進(jìn)行包裝，由于 FutureTask 也是調(diào)用了 Runnable接口所以它可以提交給 Executor 來(lái)執(zhí)行。

16、什么是并發(fā)容器的實(shí)現(xiàn)？

何為同步容器：可以簡(jiǎn)單地理解為通過(guò) synchronized 來(lái)實(shí)現(xiàn)同步的容器，如果有多個(gè)線(xiàn)程調(diào)用同步容器的方法，它們將會(huì)串行執(zhí)行。比如 Vector，Hashtable，以及 Collections.synchronizedSet，synchronizedList 等方法返回的容器?？梢酝ㄟ^(guò)查看 Vector，Hashtable 等這些同步容器的實(shí)現(xiàn)代碼，可以看到這些容器實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全的方式就是將它們的狀態(tài)封裝起來(lái)，并在需要同步的方法上加上關(guān)鍵字 synchronized。

并發(fā)容器使用了與同步容器完全不同的加鎖策略來(lái)提供更高的并發(fā)性和伸縮性，例如在 ConcurrentHashMap 中采用了一種粒度更細(xì)的加鎖機(jī)制，可以稱(chēng)為分段鎖，在這種鎖機(jī)制下，允許任意數(shù)量的讀線(xiàn)程并發(fā)地訪(fǎng)問(wèn) map，并且執(zhí)行讀操作的線(xiàn)程和寫(xiě)操作的線(xiàn)程也可以并發(fā)的訪(fǎng)問(wèn) map，同時(shí)允許一定數(shù)量的寫(xiě)操作線(xiàn)程并發(fā)地修改 map，所以它可以在并發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量。

17、多線(xiàn)程同步和互斥有幾種實(shí)現(xiàn)方法，都是什么？

線(xiàn)程同步是指線(xiàn)程之間所具有的一種制約關(guān)系，一個(gè)線(xiàn)程的執(zhí)行依賴(lài)另一個(gè)線(xiàn)程的消息，當(dāng)它沒(méi)有得到另一個(gè)線(xiàn)程的消息時(shí)應(yīng)等待，直到消息到達(dá)時(shí)才被喚醒。線(xiàn)程互斥是指對(duì)于共享的進(jìn)程系統(tǒng)資源，在各單個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)時(shí)的排它性。當(dāng)有若干個(gè)線(xiàn)程都要使用某一共享資源時(shí)，任何時(shí)刻最多只允許一個(gè)線(xiàn)程去使用，其它要使用該資源的線(xiàn)程必須等待，直到占用資源者釋放該資源。線(xiàn)程互斥可以看成是一種特殊的線(xiàn)程同步。

線(xiàn)程間的同步方法大體可分為兩類(lèi)：用戶(hù)模式和內(nèi)核模式。顧名思義，內(nèi)核模式就是指利用系統(tǒng)內(nèi)核對(duì)象的單一性來(lái)進(jìn)行同步，使用時(shí)需要切換內(nèi)核態(tài)與用戶(hù)態(tài)，而用戶(hù)模式就是不需要切換到內(nèi)核態(tài)，只在用戶(hù)態(tài)完成操作。

用戶(hù)模式下的方法有：原子操作（例如一個(gè)單一的全局變量），臨界區(qū)。內(nèi)核模式下的方法有：事件，信號(hào)量，互斥量。

18、什么是競(jìng)爭(zhēng)條件？你怎樣發(fā)現(xiàn)和解決競(jìng)爭(zhēng)？

當(dāng)多個(gè)進(jìn)程都企圖對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行某種處理，而最后的結(jié)果又取決于進(jìn)程運(yùn)行的順序時(shí)，則我們認(rèn)為這發(fā)生了競(jìng)爭(zhēng)條件（race condition）。

19、你將如何使用 thread dump？你將如何分析 Thread dump？

新建狀態(tài)（New）

用 new 語(yǔ)句創(chuàng)建的線(xiàn)程處于新建狀態(tài)，此時(shí)它和其他 Java 對(duì)象一樣，僅僅在堆區(qū)中被分配了內(nèi)存。

就緒狀態(tài)（Runnable）

當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程對(duì)象創(chuàng)建后，其他線(xiàn)程調(diào)用它的 start()方法，該線(xiàn)程就進(jìn)入就緒狀態(tài)，Java 虛擬機(jī)會(huì)為它創(chuàng)建方法調(diào)用棧和程序計(jì)數(shù)器。處于這個(gè)狀態(tài)的線(xiàn)程位于可運(yùn)行池中，等待獲得 CPU 的使用權(quán)。

運(yùn)行狀態(tài)（Running）

處于這個(gè)狀態(tài)的線(xiàn)程占用 CPU，執(zhí)行程序代碼。只有處于就緒狀態(tài)的線(xiàn)程才有機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到運(yùn)行狀態(tài)。

阻塞狀態(tài)（Blocked）

阻塞狀態(tài)是指線(xiàn)程因?yàn)槟承┰蚍艞?CPU，暫時(shí)停止運(yùn)行。當(dāng)線(xiàn)程處于阻塞狀態(tài)時(shí)，Java 虛擬機(jī)不會(huì)給線(xiàn)程分配 CPU。直到線(xiàn)程重新進(jìn)入就緒狀態(tài)，它才有機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)到運(yùn)行狀態(tài)。

阻塞狀態(tài)可分為以下 3 種：

位于對(duì)象等待池中的阻塞狀態(tài)（Blocked in object’s wait pool）：

當(dāng)線(xiàn)程處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，如果執(zhí)行了某個(gè)對(duì)象的 wait()方法，Java 虛擬機(jī)就會(huì)把線(xiàn)程放到這個(gè)對(duì)象的等待池中，這涉及到“線(xiàn)程通信”的內(nèi)容。

位于對(duì)象鎖池中的阻塞狀態(tài)（Blocked in object’s lock pool）：

當(dāng)線(xiàn)程處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，試圖獲得某個(gè)對(duì)象的同步鎖時(shí)，如果該對(duì)象的同步鎖已經(jīng)被其他線(xiàn)程占用，Java 虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)線(xiàn)程放到這個(gè)對(duì)象的鎖池中，這涉及到“線(xiàn)程同步”的內(nèi)容。

其他阻塞狀態(tài)（Otherwise Blocked）：

當(dāng)前線(xiàn)程執(zhí)行了 sleep()方法，或者調(diào)用了其他線(xiàn)程的 join()方法，或者發(fā)出了 I/O請(qǐng)求時(shí)，就會(huì)進(jìn)入這個(gè)狀態(tài)。

死亡狀態(tài)（Dead）

當(dāng)線(xiàn)程退出 run()方法時(shí)，就進(jìn)入死亡狀態(tài)，該線(xiàn)程結(jié)束生命周期。

20、為什么我們調(diào)用 start()方法時(shí)會(huì)執(zhí)行 run()方法，為什么我們不能直接調(diào)用 run()方法？

當(dāng)你調(diào)用 start()方法時(shí)你將創(chuàng)建新的線(xiàn)程，并且執(zhí)行在 run()方法里的代碼。

但是如果你直接調(diào)用 run()方法，它不會(huì)創(chuàng)建新的線(xiàn)程也不會(huì)執(zhí)行調(diào)用線(xiàn)程的代碼，只會(huì)把 run 方法當(dāng)作普通方法去執(zhí)行。

21、Java 中你怎樣喚醒一個(gè)阻塞的線(xiàn)程？

在 Java 發(fā)展史上曾經(jīng)使用 suspend()、resume()方法對(duì)于線(xiàn)程進(jìn)行阻塞喚醒，但隨之出現(xiàn)很多問(wèn)題，比較典型的還是死鎖問(wèn)題。

解決方案可以使用以對(duì)象為目標(biāo)的阻塞，即利用 Object 類(lèi)的 wait()和 notify()方法實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程阻塞。

首 先 ，wait、notify 方法是針對(duì)對(duì)象的，調(diào)用任意對(duì)象的 wait()方法都將導(dǎo)致線(xiàn)程阻塞，阻塞的同時(shí)也將釋放該對(duì)象的鎖，相應(yīng)地，調(diào)用任意對(duì)象的 notify()方法則將隨機(jī)解除該對(duì)象阻塞的線(xiàn)程，但它需要重新獲取改對(duì)象的鎖，直到獲取成功才能往下執(zhí)行；其次，wait、notify 方法必須在 synchronized 塊或方法中被調(diào)用，并且要保證同步塊或方法的鎖對(duì)象與調(diào)用 wait、notify 方法的對(duì)象是同一個(gè)，如此一來(lái)在調(diào)用 wait 之前當(dāng)前線(xiàn)程就已經(jīng)成功獲取某對(duì)象的鎖，執(zhí)行 wait 阻塞后當(dāng)前線(xiàn)程就將之前獲取的對(duì)象鎖釋放。

22、在 Java 中 CycliBarriar 和 CountdownLatch 有什么區(qū)別？

CyclicBarrier 可以重復(fù)使用，而 CountdownLatch 不能重復(fù)使用。

Java 的 concurrent 包里面的 CountDownLatch 其實(shí)可以把它看作一個(gè)計(jì)數(shù)器，只不過(guò)這個(gè)計(jì)數(shù)器的操作是原子操作，同時(shí)只能有一個(gè)線(xiàn)程去操作這個(gè)計(jì)數(shù)器，也就是同時(shí)只能有一個(gè)線(xiàn)程去減這個(gè)計(jì)數(shù)器里面的值。你可以向 CountDownLatch 對(duì)象設(shè)置一個(gè)初始的數(shù)字作為計(jì)數(shù)值，任何調(diào)用這個(gè)對(duì)象上的 await()方法都會(huì)阻塞，直到這個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值被其他的線(xiàn)程減為 0 為止。

所以在當(dāng)前計(jì)數(shù)到達(dá)零之前，await 方法會(huì)一直受阻塞。之后，會(huì)釋放所有等待的線(xiàn)程，await 的所有后續(xù)調(diào)用都將立即返回。這種現(xiàn)象只出現(xiàn)一次——計(jì)數(shù)無(wú)法被重置。如果需要重置計(jì)數(shù)，請(qǐng)考慮使用 CyclicBarrier。CountDownLatch 的一個(gè)非常典型的應(yīng)用場(chǎng)景是：有一個(gè)任務(wù)想要往下執(zhí)行，但必須要等到其他的任務(wù)執(zhí)行完畢后才可以繼續(xù)往下執(zhí)行。假如我們這個(gè)想要繼續(xù)往下執(zhí)行的任務(wù)調(diào)用一個(gè) CountDownLatch 對(duì)象的 await()方法，其他的任務(wù)執(zhí)行完自己的任務(wù)后調(diào)用同一個(gè) CountDownLatch 對(duì)象上的 countDown()方法，這個(gè)調(diào)用 await()方法的任務(wù)將一直阻塞等待，直到這個(gè) CountDownLatch 對(duì)象的計(jì)數(shù)值減到 0 為止。

CyclicBarrier 一個(gè)同步輔助類(lèi)，它允許一組線(xiàn)程互相等待，直到到達(dá)某個(gè)公共屏障點(diǎn) (common barrier point)。在涉及一組固定大小的線(xiàn)程的程序中，這些線(xiàn)程必須不時(shí)地互相等待，此時(shí) CyclicBarrier 很有用。因?yàn)樵?barrier 在釋放等待線(xiàn)程后可以重用，所以稱(chēng)它為循環(huán) 的 barrier。

23、什么是不可變對(duì)象，它對(duì)寫(xiě)并發(fā)應(yīng)用有什么幫助？

不可變對(duì)象(Immutable Objects)即對(duì)象一旦被創(chuàng)建它的狀態(tài)（對(duì)象的數(shù)據(jù)，也即對(duì)象屬性值）就不能改變，反之即為可變對(duì)象(Mutable Objects)。

不可變對(duì)象的類(lèi)即為不可變類(lèi)(Immutable Class)。Java 平臺(tái)類(lèi)庫(kù)中包含許多不可變類(lèi)，如 String、基本類(lèi)型的包裝類(lèi)、BigInteger 和 BigDecimal 等。

不可變對(duì)象天生是線(xiàn)程安全的。它們的常量（域）是在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建的。既然它們的狀態(tài)無(wú)法修改，這些常量永遠(yuǎn)不會(huì)變。

不可變對(duì)象永遠(yuǎn)是線(xiàn)程安全的。

只有滿(mǎn)足如下?tīng)顟B(tài)，一個(gè)對(duì)象才是不可變的；

它的狀態(tài)不能在創(chuàng)建后再被修改；

所有域都是 final 類(lèi)型；并且，它被正確創(chuàng)建（創(chuàng)建期間沒(méi)有發(fā)生 this 引用的逸出）。

24、什么是多線(xiàn)程中的上下文切換？

在上下文切換過(guò)程中，CPU 會(huì)停止處理當(dāng)前運(yùn)行的程序，并保存當(dāng)前程序運(yùn)行的具體位置以便之后繼續(xù)運(yùn)行。從這個(gè)角度來(lái)看，上下文切換有點(diǎn)像我們同時(shí)閱讀幾本書(shū)，在來(lái)回切換書(shū)本的同時(shí)我們需要記住每本書(shū)當(dāng)前讀到的頁(yè)碼。在程序中，上下文切換過(guò)程中的“頁(yè)碼”信息是保存在進(jìn)程控制塊（PCB）中的。PCB 還經(jīng)常被稱(chēng)作“切換楨”（switchframe）。“頁(yè)碼”信息會(huì)一直保存到 CPU 的內(nèi)存中，直到他們被再次使用。

上下文切換是存儲(chǔ)和恢復(fù) CPU 狀態(tài)的過(guò)程，它使得線(xiàn)程執(zhí)行能夠從中斷點(diǎn)恢復(fù)執(zhí)行。上下文切換是多任務(wù)操作系統(tǒng)和多線(xiàn)程環(huán)境的基本特征。

25、Java 中用到的線(xiàn)程調(diào)度算法是什么？

計(jì)算機(jī)通常只有一個(gè) CPU,在任意時(shí)刻只能執(zhí)行一條機(jī)器指令,每個(gè)線(xiàn)程只有獲得CPU 的使用權(quán)才能執(zhí)行指令.所謂多線(xiàn)程的并發(fā)運(yùn)行,其實(shí)是指從宏觀上看,各個(gè)線(xiàn)程輪流獲得 CPU 的使用權(quán),分別執(zhí)行各自的任務(wù).在運(yùn)行池中,會(huì)有多個(gè)處于就緒狀態(tài)的線(xiàn)程在等待 CPU,JAVA 虛擬機(jī)的一項(xiàng)任務(wù)就是負(fù)責(zé)線(xiàn)程的調(diào)度,線(xiàn)程調(diào)度是指按照特定機(jī)制為多個(gè)線(xiàn)程分配 CPU 的使用權(quán).

有兩種調(diào)度模型：分時(shí)調(diào)度模型和搶占式調(diào)度模型。

分時(shí)調(diào)度模型是指讓所有的線(xiàn)程輪流獲得 cpu 的使用權(quán),并且平均分配每個(gè)線(xiàn)程占用的 CPU 的時(shí)間片這個(gè)也比較好理解。

Java虛擬機(jī)采用搶占式調(diào)度模型，是指優(yōu)先讓可運(yùn)行池中優(yōu)先級(jí)高的線(xiàn)程占用CPU，如果可運(yùn)行池中的線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)相同，那么就隨機(jī)選擇一個(gè)線(xiàn)程，使其占用CPU。處于運(yùn)行狀態(tài)的線(xiàn)程會(huì)一直運(yùn)行，直至它不得不放棄 CPU。

26、什么是線(xiàn)程組，為什么在 Java 中不推薦使用？

線(xiàn)程組和線(xiàn)程池是兩個(gè)不同的概念，他們的作用完全不同，前者是為了方便線(xiàn)程的管理，后者是為了管理線(xiàn)程的生命周期，復(fù)用線(xiàn)程，減少創(chuàng)建銷(xiāo)毀線(xiàn)程的開(kāi)銷(xiāo)。

27、為什么使用 Executor 框架比使用應(yīng)用創(chuàng)建和管理線(xiàn)程好？

為什么要使用 Executor 線(xiàn)程池框架

1、每次執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建線(xiàn)程 new Thread()比較消耗性能，創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程是比較耗時(shí)、耗資源的。

2、調(diào)用 new Thread()創(chuàng)建的線(xiàn)程缺乏管理，被稱(chēng)為野線(xiàn)程，而且可以無(wú)限制的創(chuàng)建，線(xiàn)程之間的相互競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致過(guò)多占用系統(tǒng)資源而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，還有線(xiàn)程之間的頻繁交替也會(huì)消耗很多系統(tǒng)資源。

3、直接使用 new Thread() 啟動(dòng)的線(xiàn)程不利于擴(kuò)展，比如定時(shí)執(zhí)行、定期執(zhí)行、定時(shí)定期執(zhí)行、線(xiàn)程中斷等都不便實(shí)現(xiàn)。

使用 Executor 線(xiàn)程池框架的優(yōu)點(diǎn)

1、能復(fù)用已存在并空閑的線(xiàn)程從而減少線(xiàn)程對(duì)象的創(chuàng)建從而減少了消亡線(xiàn)程的開(kāi)銷(xiāo)。

2、可有效控制最大并發(fā)線(xiàn)程數(shù)，提高系統(tǒng)資源使用率，同時(shí)避免過(guò)多資源競(jìng)爭(zhēng)。

3、框架中已經(jīng)有定時(shí)、定期、單線(xiàn)程、并發(fā)數(shù)控制等功能。

綜上所述使用線(xiàn)程池框架 Executor 能更好的管理線(xiàn)程、提供系統(tǒng)資源使用率。

28、java 中有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)線(xiàn)程？

繼承 Thread 類(lèi)

實(shí)現(xiàn) Runnable 接口

實(shí)現(xiàn) Callable 接口，需要實(shí)現(xiàn)的是 call() 方法

29、如何停止一個(gè)正在運(yùn)行的線(xiàn)程？

使用共享變量的方式

在這種方式中，之所以引入共享變量，是因?yàn)樵撟兞靠梢员欢鄠€(gè)執(zhí)行相同任務(wù)的線(xiàn)程用來(lái)作為是否中斷的信號(hào)，通知中斷線(xiàn)程的執(zhí)行。

使用 interrupt 方法終止線(xiàn)程

如果一個(gè)線(xiàn)程由于等待某些事件的發(fā)生而被阻塞，又該怎樣停止該線(xiàn)程呢？這種情況經(jīng)常會(huì)發(fā)生，比如當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程由于需要等候鍵盤(pán)輸入而被阻塞，或者調(diào)用Thread.join()方法，或者 Thread.sleep()方法，在網(wǎng)絡(luò)中調(diào)用ServerSocket.accept()方法，或者調(diào)用了 DatagramSocket.receive()方法時(shí)，都有可能導(dǎo)致線(xiàn)程阻塞，使線(xiàn)程處于處于不可運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即使主程序中將該線(xiàn)程的共享變量設(shè)置為 true，但該線(xiàn)程此時(shí)根本無(wú)法檢查循環(huán)標(biāo)志，當(dāng)然也就無(wú)法立即中斷。這里我們給出的建議是，不要使用 stop()方法，而是使用 Thread 提供的interrupt()方法，因?yàn)樵摲椒m然不會(huì)中斷一個(gè)正在運(yùn)行的線(xiàn)程，但是它可以使一個(gè)被阻塞的線(xiàn)程拋出一個(gè)中斷異常，從而使線(xiàn)程提前結(jié)束阻塞狀態(tài)，退出堵塞代碼。

30、notify()和 notifyAll()有什么區(qū)別？

當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)入 wait 之后，就必須等其他線(xiàn)程 notify/notifyall,使用 notifyall,可以喚醒所有處于 wait 狀態(tài)的線(xiàn)程，使其重新進(jìn)入鎖的爭(zhēng)奪隊(duì)列中，而 notify 只能喚醒一個(gè)。

如果沒(méi)把握，建議 notifyAll，防止 notigy 因?yàn)樾盘?hào)丟失而造成程序異常。

31、什么是 Daemon 線(xiàn)程？它有什么意義？

所謂后臺(tái)(daemon)線(xiàn)程，是指在程序運(yùn)行的時(shí)候在后臺(tái)提供一種通用服務(wù)的線(xiàn)程，并且這個(gè)線(xiàn)程并不屬于程序中不可或缺的部分。因此，當(dāng)所有的非后臺(tái)線(xiàn)程結(jié)束時(shí)，程序也就終止了，同時(shí)會(huì)殺死進(jìn)程中的所有后臺(tái)線(xiàn)程。反過(guò)來(lái)說(shuō)，只要有任何非后臺(tái)線(xiàn)程還在運(yùn)行，程序就不會(huì)終止。必須在線(xiàn)程啟動(dòng)之前調(diào)用setDaemon()方法，才能把它設(shè)置為后臺(tái)線(xiàn)程。注意：后臺(tái)進(jìn)程在不執(zhí)行 finally子句的情況下就會(huì)終止其 run()方法。

比如：JVM 的垃圾回收線(xiàn)程就是 Daemon 線(xiàn)程，F(xiàn)inalizer 也是守護(hù)線(xiàn)程。

32、java 如何實(shí)現(xiàn)多線(xiàn)程之間的通訊和協(xié)作？

中斷 和 共享變量

33、什么是可重入鎖（ReentrantLock）？

舉例來(lái)說(shuō)明鎖的可重入性

public class UnReentrant{
    Lock lock = new Lock();
    public void outer(){
        lock.lock();
        inner();
        lock.unlock();
    }
    public void inner(){
        lock.lock();
        //do something
        lock.unlock();
    }
}

outer 中調(diào)用了 inner，outer 先鎖住了 lock，這樣 inner 就不能再獲取 lock。其實(shí)調(diào)用 outer 的線(xiàn)程已經(jīng)獲取了 lock 鎖，但是不能在 inner 中重復(fù)利用已經(jīng)獲取的鎖資源，這種鎖即稱(chēng)之為 不可重入可重入就意味著：線(xiàn)程可以進(jìn)入任何一個(gè)它已經(jīng)擁有的鎖所同步著的代碼塊。

synchronized、ReentrantLock 都是可重入的鎖，可重入鎖相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)化了并發(fā)編程的開(kāi)發(fā)。

34、當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)入某個(gè)對(duì)象的一個(gè) synchronized 的實(shí)例方法后，其它線(xiàn)程是否可進(jìn)入此對(duì)象的其它方法？

如果其他方法沒(méi)有 synchronized 的話(huà)，其他線(xiàn)程是可以進(jìn)入的。

所以要開(kāi)放一個(gè)線(xiàn)程安全的對(duì)象時(shí)，得保證每個(gè)方法都是線(xiàn)程安全的。

35、樂(lè)觀鎖和悲觀鎖的理解及如何實(shí)現(xiàn)，有哪些實(shí)現(xiàn)方式？

悲觀鎖：總是假設(shè)最壞的情況，每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人會(huì)修改，所以每次在拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都會(huì)上鎖，這樣別人想拿這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)阻塞直到它拿到鎖。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)里邊就用到了很多這種鎖機(jī)制，比如行鎖，表鎖等，讀鎖，寫(xiě)鎖等，都是在做操作之前先上鎖。再比如 Java 里面的同步原語(yǔ) synchronized 關(guān)鍵字的實(shí)現(xiàn)也是悲觀鎖。

樂(lè)觀鎖：顧名思義，就是很樂(lè)觀，每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人不會(huì)修改，所以不會(huì)上鎖，但是在更新的時(shí)候會(huì)判斷一下在此期間別人有沒(méi)有去更新這個(gè)數(shù)據(jù)，可以使用版本號(hào)等機(jī)制。樂(lè)觀鎖適用于多讀的應(yīng)用類(lèi)型，這樣可以提高吞吐量，像數(shù)據(jù)庫(kù)提供的類(lèi)似于 write_condition 機(jī)制，其實(shí)都是提供的樂(lè)觀鎖。在 Java中 java.util.concurrent.atomic 包下面的原子變量類(lèi)就是使用了樂(lè)觀鎖的一種實(shí)現(xiàn)方式 CAS 實(shí)現(xiàn)的。

樂(lè)觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式：

1、使用版本標(biāo)識(shí)來(lái)確定讀到的數(shù)據(jù)與提交時(shí)的數(shù)據(jù)是否一致。提交后修改版本標(biāo)識(shí)，不一致時(shí)可以采取丟棄和再次嘗試的策略。

2、java 中的 Compare and Swap 即 CAS ，當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程嘗試使用 CAS 同時(shí)更新同一個(gè)變量時(shí)，只有其中一個(gè)線(xiàn)程能更新變量的值，而其它線(xiàn)程都失敗，失敗的線(xiàn)程并不會(huì)被掛起，而是被告知這次競(jìng)爭(zhēng)中失敗，并可以再次嘗試。 CAS 操作中包含三個(gè)操作數(shù) —— 需要讀寫(xiě)的內(nèi)存位置（V）、進(jìn)行比較的預(yù)期原值（A）和擬寫(xiě)入的新值(B)。如果內(nèi)存位置 V 的值與預(yù)期原值 A 相匹配，那么處理器會(huì)自動(dòng)將該位置值更新為新值 B。否則處理器不做任何操作。

CAS 缺點(diǎn)：

1、ABA 問(wèn)題：

比如說(shuō)一個(gè)線(xiàn)程 one 從內(nèi)存位置 V 中取出 A，這時(shí)候另一個(gè)線(xiàn)程 two 也從內(nèi)存中取出 A，并且 two 進(jìn)行了一些操作變成了 B，然后 two 又將 V 位置的數(shù)據(jù)變成 A，這時(shí)候線(xiàn)程 one 進(jìn)行 CAS 操作發(fā)現(xiàn)內(nèi)存中仍然是 A，然后 one 操作成功。盡管線(xiàn)程 one 的 CAS 操作成功，但可能存在潛藏的問(wèn)題。從 Java1.5 開(kāi)始 JDK 的 atomic包里提供了一個(gè)類(lèi) AtomicStampedReference 來(lái)解決 ABA 問(wèn)題。

2、循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)開(kāi)銷(xiāo)大：

對(duì)于資源競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重（線(xiàn)程沖突嚴(yán)重）的情況，CAS 自旋的概率會(huì)比較大，從而浪費(fèi)更多的 CPU 資源，效率低于 synchronized。

3、只能保證一個(gè)共享變量的原子操作：

當(dāng)對(duì)一個(gè)共享變量執(zhí)行操作時(shí)，我們可以使用循環(huán) CAS 的方式來(lái)保證原子操作，但是對(duì)多個(gè)共享變量操作時(shí)，循環(huán) CAS 就無(wú)法保證操作的原子性，這個(gè)時(shí)候就可以用鎖。

36、SynchronizedMap 和 ConcurrentHashMap 有什么區(qū)別？

SynchronizedMap 一次鎖住整張表來(lái)保證線(xiàn)程安全，所以每次只能有一個(gè)線(xiàn)程來(lái)訪(fǎng)為 map。

ConcurrentHashMap 使用分段鎖來(lái)保證在多線(xiàn)程下的性能。

ConcurrentHashMap 中則是一次鎖住一個(gè)桶。ConcurrentHashMap 默認(rèn)將hash 表分為 16 個(gè)桶，諸如 get,put,remove 等常用操作只鎖當(dāng)前需要用到的桶。

這樣，原來(lái)只能一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)入，現(xiàn)在卻能同時(shí)有 16 個(gè)寫(xiě)線(xiàn)程執(zhí)行，并發(fā)性能的提升是顯而易見(jiàn)的。

另外 ConcurrentHashMap 使用了一種不同的迭代方式。在這種迭代方式中，當(dāng)iterator 被創(chuàng)建后集合再發(fā)生改變就不再是拋出

ConcurrentModificationException，取而代之的是在改變時(shí) new 新的數(shù)據(jù)從而不影響原有的數(shù)據(jù) ，iterator 完成后再將頭指針替換為新的數(shù)據(jù) ，這樣 iterator線(xiàn)程可以使用原來(lái)老的數(shù)據(jù)，而寫(xiě)線(xiàn)程也可以并發(fā)的完成改變。

37、CopyOnWriteArrayList 可以用于什么應(yīng)用場(chǎng)景？

CopyOnWriteArrayList(免鎖容器)的好處之一是當(dāng)多個(gè)迭代器同時(shí)遍歷和修改這個(gè)列表時(shí)，不會(huì)拋出 ConcurrentModificationException。在CopyOnWriteArrayList 中，寫(xiě)入將導(dǎo)致創(chuàng)建整個(gè)底層數(shù)組的副本，而源數(shù)組將保留在原地，使得復(fù)制的數(shù)組在被修改時(shí)，讀取操作可以安全地執(zhí)行。

1、由于寫(xiě)操作的時(shí)候，需要拷貝數(shù)組，會(huì)消耗內(nèi)存，如果原數(shù)組的內(nèi)容比較多的情況下，可能導(dǎo)致 young gc 或者 full gc；

2、不能用于實(shí)時(shí)讀的場(chǎng)景，像拷貝數(shù)組、新增元素都需要時(shí)間，所以調(diào)用一個(gè) set操作后，讀取到數(shù)據(jù)可能還是舊的,雖然 CopyOnWriteArrayList 能做到最終一致性,但是還是沒(méi)法滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求；

CopyOnWriteArrayList 透露的思想

1、讀寫(xiě)分離，讀和寫(xiě)分開(kāi)

2、最終一致性

3、使用另外開(kāi)辟空間的思路，來(lái)解決并發(fā)沖突

38、什么叫線(xiàn)程安全？servlet 是線(xiàn)程安全嗎?

線(xiàn)程安全是編程中的術(shù)語(yǔ)，指某個(gè)函數(shù)、函數(shù)庫(kù)在多線(xiàn)程環(huán)境中被調(diào)用時(shí)，能夠正確地處理多個(gè)線(xiàn)程之間的共享變量，使程序功能正確完成。

Servlet 不是線(xiàn)程安全的，servlet 是單實(shí)例多線(xiàn)程的，當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)方法，是不能保證共享變量的線(xiàn)程安全性的。

Struts2 的 action 是多實(shí)例多線(xiàn)程的，是線(xiàn)程安全的，每個(gè)請(qǐng)求過(guò)來(lái)都會(huì) new 一個(gè)新的 action 分配給這個(gè)請(qǐng)求，請(qǐng)求完成后銷(xiāo)毀。

SpringMVC 的 Controller 是線(xiàn)程安全的嗎？不是的，和 Servlet 類(lèi)似的處理流程。

Struts2 好處是不用考慮線(xiàn)程安全問(wèn)題；Servlet 和 SpringMVC 需要考慮線(xiàn)程安全問(wèn)題，但是性能可以提升不用處理太多的 gc，可以使用 ThreadLocal 來(lái)處理多線(xiàn)程的問(wèn)題。

39、volatile 有什么用？能否用一句話(huà)說(shuō)明下 volatile 的應(yīng)用場(chǎng)景？

volatile 保證內(nèi)存可見(jiàn)性和禁止指令重排。

volatile 用于多線(xiàn)程環(huán)境下的單次操作(單次讀或者單次寫(xiě))。

40、為什么代碼會(huì)重排序？

在執(zhí)行程序時(shí)，為了提供性能，處理器和編譯器常常會(huì)對(duì)指令進(jìn)行重排序，但是不能隨意重排序，不是你想怎么排序就怎么排序，它需要滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：

在單線(xiàn)程環(huán)境下不能改變程序運(yùn)行的結(jié)果；

存在數(shù)據(jù)依賴(lài)關(guān)系的不允許重排序

需要注意的是：重排序不會(huì)影響單線(xiàn)程環(huán)境的執(zhí)行結(jié)果，但是會(huì)破壞多線(xiàn)程的執(zhí)行語(yǔ)義。

41、在 java 中 wait 和 sleep 方法的不同？

最大的不同是在等待時(shí) wait 會(huì)釋放鎖，而 sleep 一直持有鎖。Wait 通常被用于線(xiàn)程間交互，sleep 通常被用于暫停執(zhí)行。

42、用 Java 實(shí)現(xiàn)阻塞隊(duì)列

43、一個(gè)線(xiàn)程運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常會(huì)怎樣？

如果異常沒(méi)有被捕獲該線(xiàn)程將會(huì)停止執(zhí)行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于處理未捕獲異常造成線(xiàn)程突然中斷情況的一個(gè)內(nèi)嵌接口。當(dāng)一個(gè)未捕獲異常將造成線(xiàn)程中斷的時(shí)候 JVM 會(huì)使用 Thread.getUncaughtExceptionHandler()來(lái)查詢(xún)線(xiàn)程的 UncaughtExceptionHandler 并將線(xiàn)程和異常作為參數(shù)傳遞給handler 的 uncaughtException()方法進(jìn)行處理。

44、如何在兩個(gè)線(xiàn)程間共享數(shù)據(jù)？

在兩個(gè)線(xiàn)程間共享變量即可實(shí)現(xiàn)共享。

一般來(lái)說(shuō)，共享變量要求變量本身是線(xiàn)程安全的，然后在線(xiàn)程內(nèi)使用的時(shí)候，如果有對(duì)共享變量的復(fù)合操作，那么也得保證復(fù)合操作的線(xiàn)程安全性。

45、Java 中 notify 和 notifyAll 有什么區(qū)別？

notify() 方法不能喚醒某個(gè)具體的線(xiàn)程，所以只有一個(gè)線(xiàn)程在等待的時(shí)候它才有用武之地。而 notifyAll()喚醒所有線(xiàn)程并允許他們爭(zhēng)奪鎖確保了至少有一個(gè)線(xiàn)程能繼續(xù)運(yùn)行。

46、為什么 wait, notify 和 notifyAll 這些方法不在 thread類(lèi)里面？

一個(gè)很明顯的原因是 JAVA 提供的鎖是對(duì)象級(jí)的而不是線(xiàn)程級(jí)的，每個(gè)對(duì)象都有鎖，通過(guò)線(xiàn)程獲得。由于 wait，notify 和 notifyAll 都是鎖級(jí)別的操作，所以把他們定義在 Object 類(lèi)中因?yàn)殒i屬于對(duì)象。

47、什么是 ThreadLocal 變量？

ThreadLocal 是 Java 里一種特殊的變量。每個(gè)線(xiàn)程都有一個(gè) ThreadLocal 就是每個(gè)線(xiàn)程都擁有了自己獨(dú)立的一個(gè)變量，競(jìng)爭(zhēng)條件被徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價(jià)高昂的對(duì)象獲取線(xiàn)程安全的好方法，比如你可以用 ThreadLocal 讓SimpleDateFormat 變成線(xiàn)程安全的，因?yàn)槟莻€(gè)類(lèi)創(chuàng)建代價(jià)高昂且每次調(diào)用都需要?jiǎng)?chuàng)建不同的實(shí)例所以不值得在局部范圍使用它，如果為每個(gè)線(xiàn)程提供一個(gè)自己獨(dú)有的變量拷貝，將大大提高效率。首先，通過(guò)復(fù)用減少了代價(jià)高昂的對(duì)象的創(chuàng)建個(gè)數(shù)。其次，你在沒(méi)有使用高代價(jià)的同步或者不變性的情況下獲得了線(xiàn)程安全。

48、Java 中 interrupted 和 isInterrupted 方法的區(qū)別？

interrupt

interrupt 方法用于中斷線(xiàn)程。調(diào)用該方法的線(xiàn)程的狀態(tài)為將被置為”中斷”狀態(tài)。

注意：線(xiàn)程中斷僅僅是置線(xiàn)程的中斷狀態(tài)位，不會(huì)停止線(xiàn)程。需要用戶(hù)自己去監(jiān)視線(xiàn)程的狀態(tài)為并做處理。支持線(xiàn)程中斷的方法（也就是線(xiàn)程中斷后會(huì)拋出interruptedException 的方法）就是在監(jiān)視線(xiàn)程的中斷狀態(tài)，一旦線(xiàn)程的中斷狀態(tài)被置為“中斷狀態(tài)”，就會(huì)拋出中斷異常。

interrupted

查詢(xún)當(dāng)前線(xiàn)程的中斷狀態(tài)，并且清除原狀態(tài)。如果一個(gè)線(xiàn)程被中斷了，第一次調(diào)用 interrupted 則返回 true，第二次和后面的就返回 false 了。

isInterrupted

僅僅是查詢(xún)當(dāng)前線(xiàn)程的中斷狀態(tài)

49、為什么 wait 和 notify 方法要在同步塊中調(diào)用？

java API 強(qiáng)制要求這樣做，如果你不這么做，你的代碼會(huì)拋出IllegalMonitorStateException 異常。還有一個(gè)原因是為了避免 wait 和 notify之間產(chǎn)生競(jìng)態(tài)條件。

50、為什么你應(yīng)該在循環(huán)中檢查等待條件?

處于等待狀態(tài)的線(xiàn)程可能會(huì)收到錯(cuò)誤警報(bào)和偽喚醒，如果不在循環(huán)中檢查等待條件，程序就會(huì)在沒(méi)有滿(mǎn)足結(jié)束條件的情況下退出。

51、Java 中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別？

同步集合與并發(fā)集合都為多線(xiàn)程和并發(fā)提供了合適的線(xiàn)程安全的集合，不過(guò)并發(fā)集合的可擴(kuò)展性更高。在 Java1.5 之前程序員們只有同步集合來(lái)用且在多線(xiàn)程并發(fā)的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致?tīng)?zhēng)用，阻礙了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。Java5 介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap，不僅提供線(xiàn)程安全還用鎖分離和內(nèi)部分區(qū)等現(xiàn)代技術(shù)提高了可擴(kuò)展性。

52、什么是線(xiàn)程池？ 為什么要使用它？

創(chuàng)建線(xiàn)程要花費(fèi)昂貴的資源和時(shí)間，如果任務(wù)來(lái)了才創(chuàng)建線(xiàn)程那么響應(yīng)時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，而且一個(gè)進(jìn)程能創(chuàng)建的線(xiàn)程數(shù)有限。為了避免這些問(wèn)題，在程序啟動(dòng)的時(shí)候就創(chuàng)建若干線(xiàn)程來(lái)響應(yīng)處理，它們被稱(chēng)為線(xiàn)程池，里面的線(xiàn)程叫工作線(xiàn)程。從JDK1.5 開(kāi)始，Java API 提供了 Executor 框架讓你可以創(chuàng)建不同的線(xiàn)程池。

53、怎么檢測(cè)一個(gè)線(xiàn)程是否擁有鎖？

在 java.lang.Thread 中有一個(gè)方法叫 holdsLock()，它返回 true 如果當(dāng)且僅當(dāng)當(dāng)前線(xiàn)程擁有某個(gè)具體對(duì)象的鎖。

54、你如何在 Java 中獲取線(xiàn)程堆棧？

kill -3 [java pid]

不會(huì)在當(dāng)前終端輸出，它會(huì)輸出到代碼執(zhí)行的或指定的地方去。比如，kill -3

tomcat pid, 輸出堆棧到 log 目錄下。

Jstack [java pid]

這個(gè)比較簡(jiǎn)單，在當(dāng)前終端顯示，也可以重定向到指定文件中。

-JvisualVM：Thread Dump

不做說(shuō)明，打開(kāi) JvisualVM 后，都是界面操作，過(guò)程還是很簡(jiǎn)單的。

55、JVM 中哪個(gè)參數(shù)是用來(lái)控制線(xiàn)程的棧堆棧小的?

-Xss 每個(gè)線(xiàn)程的棧大小

56、Thread 類(lèi)中的 yield 方法有什么作用？

使當(dāng)前線(xiàn)程從執(zhí)行狀態(tài)（運(yùn)行狀態(tài)）變?yōu)榭蓤?zhí)行態(tài)（就緒狀態(tài)）。

當(dāng)前線(xiàn)程到了就緒狀態(tài)，那么接下來(lái)哪個(gè)線(xiàn)程會(huì)從就緒狀態(tài)變成執(zhí)行狀態(tài)呢？可能是當(dāng)前線(xiàn)程，也可能是其他線(xiàn)程，看系統(tǒng)的分配了。

57、Java 中 ConcurrentHashMap 的并發(fā)度是什么？

ConcurrentHashMap 把實(shí)際 map 劃分成若干部分來(lái)實(shí)現(xiàn)它的可擴(kuò)展性和線(xiàn)程安全。這種劃分是使用并發(fā)度獲得的，它是 ConcurrentHashMap 類(lèi)構(gòu)造函數(shù)的一個(gè)可選參數(shù)，默認(rèn)值為 16，這樣在多線(xiàn)程情況下就能避免爭(zhēng)用。

在 JDK8 后，它摒棄了 Segment（鎖段）的概念，而是啟用了一種全新的方式實(shí)現(xiàn),利用 CAS 算法。同時(shí)加入了更多的輔助變量來(lái)提高并發(fā)度，具體內(nèi)容還是查看源碼吧。

58、Java 中 Semaphore 是什么？

Java 中的 Semaphore 是一種新的同步類(lèi)，它是一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)。從概念上講，從概念上講，信號(hào)量維護(hù)了一個(gè)許可集合。如有必要，在許可可用前會(huì)阻塞每一個(gè)acquire()，然后再獲取該許可。每個(gè) release()添加一個(gè)許可，從而可能釋放一個(gè)正在阻塞的獲取者。但是，不使用實(shí)際的許可對(duì)象，Semaphore 只對(duì)可用許可的號(hào)碼進(jìn)行計(jì)數(shù)，并采取相應(yīng)的行動(dòng)。信號(hào)量常常用于多線(xiàn)程的代碼中，比如數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。

59、Java 線(xiàn)程池中 submit() 和 execute()方法有什么區(qū)別？

兩個(gè)方法都可以向線(xiàn)程池提交任務(wù)，execute()方法的返回類(lèi)型是 void，它定義在Executor 接口中。

而 submit()方法可以返回持有計(jì)算結(jié)果的 Future 對(duì)象，它定義在ExecutorService 接口中，它擴(kuò)展了 Executor 接口，其它線(xiàn)程池類(lèi)像ThreadPoolExecutor 和 ScheduledThreadPoolExecutor 都有這些方法。

60、什么是阻塞式方法？

阻塞式方法是指程序會(huì)一直等待該方法完成期間不做其他事情，ServerSocket 的accept()方法就是一直等待客戶(hù)端連接。這里的阻塞是指調(diào)用結(jié)果返回之前，當(dāng)前線(xiàn)程會(huì)被掛起，直到得到結(jié)果之后才會(huì)返回。此外，還有異步和非阻塞式方法在任務(wù)完成前就返回。

61、Java 中的 ReadWriteLock 是什么？

讀寫(xiě)鎖是用來(lái)提升并發(fā)程序性能的鎖分離技術(shù)的成果。

62、volatile 變量和 atomic 變量有什么不同？

Volatile 變量可以確保先行關(guān)系，即寫(xiě)操作會(huì)發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前, 但它并不能保證原子性。例如用 volatile 修飾 count 變量那么 count++ 操作就不是原子性的。

而 AtomicInteger 類(lèi)提供的 atomic 方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會(huì)原子性的進(jìn)行增量操作把當(dāng)前值加一，其它數(shù)據(jù)類(lèi)型和引用變量也可以進(jìn)行相似操作。

63、可以直接調(diào)用 Thread 類(lèi)的 run ()方法么？

當(dāng)然可以。但是如果我們調(diào)用了 Thread 的 run()方法，它的行為就會(huì)和普通的方法一樣，會(huì)在當(dāng)前線(xiàn)程中執(zhí)行。為了在新的線(xiàn)程中執(zhí)行我們的代碼，必須使用Thread.start()方法。

64、如何讓正在運(yùn)行的線(xiàn)程暫停一段時(shí)間？

我們可以使用 Thread 類(lèi)的 Sleep()方法讓線(xiàn)程暫停一段時(shí)間。需要注意的是，這并不會(huì)讓線(xiàn)程終止，一旦從休眠中喚醒線(xiàn)程，線(xiàn)程的狀態(tài)將會(huì)被改變?yōu)?Runnable，并且根據(jù)線(xiàn)程調(diào)度，它將得到執(zhí)行。

65、你對(duì)線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)的理解是什么？

每一個(gè)線(xiàn)程都是有優(yōu)先級(jí)的，一般來(lái)說(shuō)，高優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程在運(yùn)行時(shí)會(huì)具有優(yōu)先權(quán)，但這依賴(lài)于線(xiàn)程調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，這個(gè)實(shí)現(xiàn)是和操作系統(tǒng)相關(guān)的(OS dependent)。我們可以定義線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)，但是這并不能保證高優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程會(huì)在低優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程前執(zhí)行。線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)是一個(gè) int 變量(從 1-10)，1 代表最低優(yōu)先級(jí)，10 代表最高優(yōu)先級(jí)。

java 的線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)調(diào)度會(huì)委托給操作系統(tǒng)去處理，所以與具體的操作系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)有關(guān)，如非特別需要，一般無(wú)需設(shè)置線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)。

66、什么是線(xiàn)程調(diào)度器(Thread Scheduler)和時(shí)間分片(Time Slicing )？

線(xiàn)程調(diào)度器是一個(gè)操作系統(tǒng)服務(wù)，它負(fù)責(zé)為 Runnable 狀態(tài)的線(xiàn)程分配 CPU 時(shí)間。一旦我們創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程并啟動(dòng)它，它的執(zhí)行便依賴(lài)于線(xiàn)程調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)。同上一個(gè)問(wèn)題，線(xiàn)程調(diào)度并不受到 Java 虛擬機(jī)控制，所以由應(yīng)用程序來(lái)控制它是更好的選擇（也就是說(shuō)不要讓你的程序依賴(lài)于線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)）。

時(shí)間分片是指將可用的 CPU 時(shí)間分配給可用的 Runnable 線(xiàn)程的過(guò)程。分配 CPU時(shí)間可以基于線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)或者線(xiàn)程等待的時(shí)間。

67、你如何確保 main()方法所在的線(xiàn)程是 Java 程序最后結(jié)束的線(xiàn)程？

我們可以使用 Thread 類(lèi)的 join()方法來(lái)確保所有程序創(chuàng)建的線(xiàn)程在 main()方法退出前結(jié)束。

68、線(xiàn)程之間是如何通信的？

當(dāng)線(xiàn)程間是可以共享資源時(shí)，線(xiàn)程間通信是協(xié)調(diào)它們的重要的手段。Object 類(lèi)中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于線(xiàn)程間通信關(guān)于資源的鎖的狀態(tài)。

69、為什么線(xiàn)程通信的方法 wait(), notify()和 notifyAll()被定義在 Object 類(lèi)里？

Java 的每個(gè)對(duì)象中都有一個(gè)鎖(monitor，也可以成為監(jiān)視器) 并且 wait()，notify()等方法用于等待對(duì)象的鎖或者通知其他線(xiàn)程對(duì)象的監(jiān)視器可用。在 Java 的線(xiàn)程中并沒(méi)有可供任何對(duì)象使用的鎖和同步器。這就是為什么這些方法是 Object 類(lèi)的一部分，這樣 Java 的每一個(gè)類(lèi)都有用于線(xiàn)程間通信的基本方法。

70、為什么 wait(), notify()和 notifyAll ()必須在同步方法或者同步塊中被調(diào)用？

當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程需要調(diào)用對(duì)象的 wait()方法的時(shí)候，這個(gè)線(xiàn)程必須擁有該對(duì)象的鎖，接著它就會(huì)釋放這個(gè)對(duì)象鎖并進(jìn)入等待狀態(tài)直到其他線(xiàn)程調(diào)用這個(gè)對(duì)象上的 notify()方法。同樣的，當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程需要調(diào)用對(duì)象的 notify()方法時(shí)，它會(huì)釋放這個(gè)對(duì)象的鎖，以便其他在等待的線(xiàn)程就可以得到這個(gè)對(duì)象鎖。由于所有的這些方法都需要線(xiàn)程持有對(duì)象的鎖，這樣就只能通過(guò)同步來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以他們只能在同步方法或者同步塊中被調(diào)用。

71、為什么 Thread 類(lèi)的 sleep()和 yield ()方法是靜態(tài)的？

Thread 類(lèi)的 sleep()和 yield()方法將在當(dāng)前正在執(zhí)行的線(xiàn)程上運(yùn)行。所以在其他處于等待狀態(tài)的線(xiàn)程上調(diào)用這些方法是沒(méi)有意義的。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的。它們可以在當(dāng)前正在執(zhí)行的線(xiàn)程中工作，并避免程序員錯(cuò)誤的認(rèn)為可以在其他非運(yùn)行線(xiàn)程調(diào)用這些方法。

72、如何確保線(xiàn)程安全？

在 Java 中可以有很多方法來(lái)保證線(xiàn)程安全——同步，使用原子類(lèi)(atomic concurrent classes)，實(shí)現(xiàn)并發(fā)鎖，使用 volatile 關(guān)鍵字，使用不變類(lèi)和線(xiàn)程安全類(lèi)。

73、同步方法和同步塊，哪個(gè)是更好的選擇？

同步塊是更好的選擇，因?yàn)樗粫?huì)鎖住整個(gè)對(duì)象（當(dāng)然你也可以讓它鎖住整個(gè)對(duì)象）。同步方法會(huì)鎖住整個(gè)對(duì)象，哪怕這個(gè)類(lèi)中有多個(gè)不相關(guān)聯(lián)的同步塊，這通常會(huì)導(dǎo)致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個(gè)對(duì)象上的鎖。

同步塊更要符合開(kāi)放調(diào)用的原則，只在需要鎖住的代碼塊鎖住相應(yīng)的對(duì)象，這樣從側(cè)面來(lái)說(shuō)也可以避免死鎖。

74、如何創(chuàng)建守護(hù)線(xiàn)程？

使用 Thread 類(lèi)的 setDaemon(true)方法可以將線(xiàn)程設(shè)置為守護(hù)線(xiàn)程，需要注意的是，需要在調(diào)用 start()方法前調(diào)用這個(gè)方法，否則會(huì)拋出IllegalThreadStateException 異常。

75、什么是 Java Timer 類(lèi)？如何創(chuàng)建一個(gè)有特定時(shí)間間隔的任務(wù)？

java.util.Timer 是一個(gè)工具類(lèi)，可以用于安排一個(gè)線(xiàn)程在未來(lái)的某個(gè)特定時(shí)間執(zhí)行。Timer 類(lèi)可以用安排一次性任務(wù)或者周期任務(wù)。

java.util.TimerTask 是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了 Runnable 接口的抽象類(lèi)，我們需要去繼承這個(gè)類(lèi)來(lái)創(chuàng)建我們自己的定時(shí)任務(wù)并使用 Timer 去安排它的執(zhí)行。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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