1、在 java 中守護線程和本地線程區(qū)別？

java 中的線程分為兩種：守護線程（Daemon）和用戶線程（User）。

任何線程都可以設置為守護線程和用戶線程，通過方法 Thread.setDaemon(boolon)；true 則把該線程設置為守護線程，反之則為用戶線程。Thread.setDaemon()必須在 Thread.start()之前調用，否則運行時會拋出異常。

兩者的區(qū)別：

唯一的區(qū)別是判斷虛擬機(JVM)何時離開，Daemon 是為其他線程提供服務，如果全部的 User Thread 已經撤離，Daemon 沒有可服務的線程，JVM 撤離。也可以理解為守護線程是 JVM 自動創(chuàng)建的線程（但不一定），用戶線程是程序創(chuàng)建的線程；比如 JVM 的垃圾回收線程是一個守護線程，當所有線程已經撤離，不再產生垃圾，守護線程自然就沒事可干了，當垃圾回收線程是 Java 虛擬機上僅剩的線程時，Java 虛擬機會自動離開。

擴展：Thread Dump 打印出來的線程信息，含有 daemon 字樣的線程即為守護進程，可能會有：服務守護進程、編譯守護進程、windows 下的監(jiān)聽 Ctrl+break的守護進程、Finalizer 守護進程、引用處理守護進程、GC 守護進程。

2、線程與進程的區(qū)別？

進程是操作系統分配資源的最小單元，線程是操作系統調度的最小單元。

一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程。

3、什么是多線程中的上下文切換？

多線程會共同使用一組計算機上的 CPU，而線程數大于給程序分配的 CPU 數量時，為了讓各個線程都有執(zhí)行的機會，就需要輪轉使用 CPU。不同的線程切換使用 CPU發(fā)生的切換數據等就是上下文切換。

4、死鎖與活鎖的區(qū)別，死鎖與饑餓的區(qū)別？

死鎖：是指兩個或兩個以上的進程（或線程）在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的一種互相等待的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。

產生死鎖的必要條件：

1、互斥條件：所謂互斥就是進程在某一時間內獨占資源。

2、請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。

3、不剝奪條件:進程已獲得資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。

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

活鎖：任務或者執(zhí)行者沒有被阻塞，由于某些條件沒有滿足，導致一直重復嘗試，失敗，嘗試，失敗。

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

饑餓：一個或者多個線程因為種種原因無法獲得所需要的資源，導致一直無法執(zhí)行的狀態(tài)。

Java 中導致饑餓的原因：

1、高優(yōu)先級線程吞噬所有的低優(yōu)先級線程的 CPU 時間。

2、線程被永久堵塞在一個等待進入同步塊的狀態(tài)，因為其他線程總是能在它之前持續(xù)地對該同步塊進行訪問。

3、線程在等待一個本身也處于永久等待完成的對象(比如調用這個對象的 wait 方法)，因為其他線程總是被持續(xù)地獲得喚醒。

5、Java 中用到的線程調度算法是什么？

采用時間片輪轉的方式。可以設置線程的優(yōu)先級，會映射到下層的系統上面的優(yōu)先級上，如非特別需要，盡量不要用，防止線程饑餓。

6、什么是線程組，為什么在 Java 中不推薦使用？

ThreadGroup 類，可以把線程歸屬到某一個線程組中，線程組中可以有線程對象，也可以有線程組，組中還可以有線程，這樣的組織結構有點類似于樹的形式。

為什么不推薦使用？因為使用有很多的安全隱患吧，沒有具體追究，如果需要使用，推薦使用線程池。

7、為什么使用 Executor 框架？

每次執(zhí)行任務創(chuàng)建線程 new Thread()比較消耗性能，創(chuàng)建一個線程是比較耗時、耗資源的。

調用 new Thread()創(chuàng)建的線程缺乏管理，被稱為野線程，而且可以無限制的創(chuàng)建，線程之間的相互競爭會導致過多占用系統資源而導致系統癱瘓，還有線程之間的頻繁交替也會消耗很多系統資源。

接使用 new Thread() 啟動的線程不利于擴展，比如定時執(zhí)行、定期執(zhí)行、定時定期執(zhí)行、線程中斷等都不便實現。

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

Executors 工具類的不同方法按照我們的需求創(chuàng)建了不同的線程池，來滿足業(yè)務的需求。

Executor 接口對象能執(zhí)行我們的線程任務。

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

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

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

9、如何在 Windows 和 Linux 上查找哪個線程使用的 CPU 時間最長？

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

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

處理器使用基于對緩存加鎖或總線加鎖的方式來實現多處理器之間的原子操作。在 Java 中可以通過鎖和循環(huán) CAS 的方式來實現原子操作。 CAS 操作——Compare & Set，或是 Compare & Swap，現在幾乎所有的 CPU 指令都支持 CAS的原子操作。

原子操作是指一個不受其他操作影響的操作任務單元。原子操作是在多線程環(huán)境下避免數據不一致必須的手段。

int++并不是一個原子操作，所以當一個線程讀取它的值并加 1 時，另外一個線程有可能會讀到之前的值，這就會引發(fā)錯誤。

為了解決這個問題，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來做到這一點。到 JDK1.5，java.util.concurrent.atomic 包提供了 int 和long 類型的原子包裝類，它們可以自動的保證對于他們的操作是原子的并且不需要使用同步。

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

原子類：AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong，AtomicReference

原子數組：AtomicIntegerArray，AtomicLongArray，AtomicReferenceArray

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

解決 ABA 問題的原子類：AtomicMarkableReference（通過引入一個 boolean來反映中間有沒有變過），AtomicStampedReference（通過引入一個 int 來累加來反映中間有沒有變過）

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

Lock 接口比同步方法和同步塊提供了更具擴展性的鎖操作。

他們允許更靈活的結構，可以具有完全不同的性質，并且可以支持多個相關類的條件對象。

它的優(yōu)勢有：

可以使鎖更公平

可以使線程在等待鎖的時候響應中斷

可以讓線程嘗試獲取鎖，并在無法獲取鎖的時候立即返回或者等待一段時間

可以在不同的范圍，以不同的順序獲取和釋放鎖

整體上來說 Lock 是 synchronized 的擴展版，Lock 提供了無條件的、可輪詢的(tryLock 方法)、定時的(tryLock 帶參方法)、可中斷的(lockInterruptibly)、可多條件隊列的(newCondition 方法)鎖操作。另外 Lock 的實現類基本都支持非公平鎖(默認)和公平鎖，synchronized 只支持非公平鎖，當然，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 框架是一個根據一組執(zhí)行策略調用，調度，執(zhí)行和控制的異步任務的框架。

無限制的創(chuàng)建線程會引起應用程序內存溢出。所以創(chuàng)建一個線程池是個更好的的解決方案，因為可以限制線程的數量并且可以回收再利用這些線程。利用Executors 框架可以非常方便的創(chuàng)建一個線程池。

13、什么是阻塞隊列？阻塞隊列的實現原理是什么？如何使用阻塞隊列來實現生產者-消費者模型？

阻塞隊列（BlockingQueue）是一個支持兩個附加操作的隊列。

這兩個附加的操作是：在隊列為空時，獲取元素的線程會等待隊列變?yōu)榉强?。當隊列滿時，存儲元素的線程會等待隊列可用。

阻塞隊列常用于生產者和消費者的場景，生產者是往隊列里添加元素的線程，消費者是從隊列里拿元素的線程。阻塞隊列就是生產者存放元素的容器，而消費者也只從容器里拿元素。

JDK7 提供了 7 個阻塞隊列。分別是：

ArrayBlockingQueue ：一個由數組結構組成的有界阻塞隊列。

LinkedBlockingQueue ：一個由鏈表結構組成的有界阻塞隊列。

PriorityBlockingQueue ：一個支持優(yōu)先級排序的無界阻塞隊列。

DelayQueue：一個使用優(yōu)先級隊列實現的無界阻塞隊列。

SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列。

LinkedTransferQueue：一個由鏈表結構組成的無界阻塞隊列。

LinkedBlockingDeque：一個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。

Java 5 之前實現同步存取時，可以使用普通的一個集合，然后在使用線程的協作和線程同步可以實現生產者，消費者模式，主要的技術就是用好，wait ,notify,notifyAll,sychronized 這些關鍵字。而在 java 5 之后，可以使用阻塞隊列來實現，此方式大大簡少了代碼量，使得多線程編程更加容易，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，而是作為線程同步的的工具，因此他具有一個很明顯的特性，當生產者線程試圖向BlockingQueue 放入元素時，如果隊列已滿，則線程被阻塞，當消費者線程試圖從中取出一個元素時，如果隊列為空，則該線程會被阻塞，正是因為它所具有這個特性，所以在程序中多個線程交替向 BlockingQueue 中放入元素，取出元素，它可以很好的控制線程之間的通信。

阻塞隊列使用最經典的場景就是 socket 客戶端數據的讀取和解析，讀取數據的線程不斷將數據放入隊列，然后解析線程不斷從隊列取數據解析。

14、什么是 Callable 和 Future?

Callable 接口類似于 Runnable，從名字就可以看出來了，但是 Runnable 不會返回結果，并且無法拋出返回結果的異常，而 Callable 功能更強大一些，被線程執(zhí)行后，可以返回值，這個返回值可以被 Future 拿到，也就是說，Future 可以拿到異步執(zhí)行任務的返回值。

可以認為是帶有回調的 Runnable。

Future 接口表示異步任務，是還沒有完成的任務給出的未來結果。所以說 Callable用于產生結果，Future 用于獲取結果。

15、什么是 FutureTask?使用 ExecutorService 啟動任務。

在 Java 并發(fā)程序中 FutureTask 表示一個可以取消的異步運算。它有啟動和取消運算、查詢運算是否完成和取回運算結果等方法。只有當運算完成的時候結果才能取回，如果運算尚未完成 get 方法將會阻塞。一個 FutureTask 對象可以對調用了 Callable 和 Runnable 的對象進行包裝，由于 FutureTask 也是調用了 Runnable接口所以它可以提交給 Executor 來執(zhí)行。

16、什么是并發(fā)容器的實現？

何為同步容器：可以簡單地理解為通過 synchronized 來實現同步的容器，如果有多個線程調用同步容器的方法，它們將會串行執(zhí)行。比如 Vector，Hashtable，以及 Collections.synchronizedSet，synchronizedList 等方法返回的容器?？梢酝ㄟ^查看 Vector，Hashtable 等這些同步容器的實現代碼，可以看到這些容器實現線程安全的方式就是將它們的狀態(tài)封裝起來，并在需要同步的方法上加上關鍵字 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的加鎖機制，可以稱為分段鎖，在這種鎖機制下，允許任意數量的讀線程并發(fā)地訪問 map，并且執(zhí)行讀操作的線程和寫操作的線程也可以并發(fā)的訪問 map，同時允許一定數量的寫操作線程并發(fā)地修改 map，所以它可以在并發(fā)環(huán)境下實現更高的吞吐量。

17、多線程同步和互斥有幾種實現方法，都是什么？

線程同步是指線程之間所具有的一種制約關系，一個線程的執(zhí)行依賴另一個線程的消息，當它沒有得到另一個線程的消息時應等待，直到消息到達時才被喚醒。線程互斥是指對于共享的進程系統資源，在各單個線程訪問時的排它性。當有若干個線程都要使用某一共享資源時，任何時刻最多只允許一個線程去使用，其它要使用該資源的線程必須等待，直到占用資源者釋放該資源。線程互斥可以看成是一種特殊的線程同步。

線程間的同步方法大體可分為兩類：用戶模式和內核模式。顧名思義，內核模式就是指利用系統內核對象的單一性來進行同步，使用時需要切換內核態(tài)與用戶態(tài)，而用戶模式就是不需要切換到內核態(tài)，只在用戶態(tài)完成操作。

用戶模式下的方法有：原子操作（例如一個單一的全局變量），臨界區(qū)。內核模式下的方法有：事件，信號量，互斥量。

18、什么是競爭條件？你怎樣發(fā)現和解決競爭？

當多個進程都企圖對共享數據進行某種處理，而最后的結果又取決于進程運行的順序時，則我們認為這發(fā)生了競爭條件（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 語句創(chuàng)建的線程處于新建狀態(tài)，此時它和其他 Java 對象一樣，僅僅在堆區(qū)中被分配了內存。

就緒狀態(tài)（Runnable）

當一個線程對象創(chuàng)建后，其他線程調用它的 start()方法，該線程就進入就緒狀態(tài)，Java 虛擬機會為它創(chuàng)建方法調用棧和程序計數器。處于這個狀態(tài)的線程位于可運行池中，等待獲得 CPU 的使用權。

運行狀態(tài)（Running）

處于這個狀態(tài)的線程占用 CPU，執(zhí)行程序代碼。只有處于就緒狀態(tài)的線程才有機會轉到運行狀態(tài)。

阻塞狀態(tài)（Blocked）

阻塞狀態(tài)是指線程因為某些原因放棄 CPU，暫時停止運行。當線程處于阻塞狀態(tài)時，Java 虛擬機不會給線程分配 CPU。直到線程重新進入就緒狀態(tài)，它才有機會轉到運行狀態(tài)。

阻塞狀態(tài)可分為以下 3 種：

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

當線程處于運行狀態(tài)時，如果執(zhí)行了某個對象的 wait()方法，Java 虛擬機就會把線程放到這個對象的等待池中，這涉及到“線程通信”的內容。

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

當線程處于運行狀態(tài)時，試圖獲得某個對象的同步鎖時，如果該對象的同步鎖已經被其他線程占用，Java 虛擬機就會把這個線程放到這個對象的鎖池中，這涉及到“線程同步”的內容。

其他阻塞狀態(tài)（Otherwise Blocked）：

當前線程執(zhí)行了 sleep()方法，或者調用了其他線程的 join()方法，或者發(fā)出了 I/O請求時，就會進入這個狀態(tài)。

死亡狀態(tài)（Dead）

當線程退出 run()方法時，就進入死亡狀態(tài)，該線程結束生命周期。

20、為什么我們調用 start()方法時會執(zhí)行 run()方法，為什么我們不能直接調用 run()方法？

當你調用 start()方法時你將創(chuàng)建新的線程，并且執(zhí)行在 run()方法里的代碼。

但是如果你直接調用 run()方法，它不會創(chuàng)建新的線程也不會執(zhí)行調用線程的代碼，只會把 run 方法當作普通方法去執(zhí)行。

21、Java 中你怎樣喚醒一個阻塞的線程？

在 Java 發(fā)展史上曾經使用 suspend()、resume()方法對于線程進行阻塞喚醒，但隨之出現很多問題，比較典型的還是死鎖問題。

解決方案可以使用以對象為目標的阻塞，即利用 Object 類的 wait()和 notify()方法實現線程阻塞。

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

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

CyclicBarrier 可以重復使用，而 CountdownLatch 不能重復使用。

Java 的 concurrent 包里面的 CountDownLatch 其實可以把它看作一個計數器，只不過這個計數器的操作是原子操作，同時只能有一個線程去操作這個計數器，也就是同時只能有一個線程去減這個計數器里面的值。你可以向 CountDownLatch 對象設置一個初始的數字作為計數值，任何調用這個對象上的 await()方法都會阻塞，直到這個計數器的計數值被其他的線程減為 0 為止。

所以在當前計數到達零之前，await 方法會一直受阻塞。之后，會釋放所有等待的線程，await 的所有后續(xù)調用都將立即返回。這種現象只出現一次——計數無法被重置。如果需要重置計數，請考慮使用 CyclicBarrier。CountDownLatch 的一個非常典型的應用場景是：有一個任務想要往下執(zhí)行，但必須要等到其他的任務執(zhí)行完畢后才可以繼續(xù)往下執(zhí)行。假如我們這個想要繼續(xù)往下執(zhí)行的任務調用一個 CountDownLatch 對象的 await()方法，其他的任務執(zhí)行完自己的任務后調用同一個 CountDownLatch 對象上的 countDown()方法，這個調用 await()方法的任務將一直阻塞等待，直到這個 CountDownLatch 對象的計數值減到 0 為止。

CyclicBarrier 一個同步輔助類，它允許一組線程互相等待，直到到達某個公共屏障點 (common barrier point)。在涉及一組固定大小的線程的程序中，這些線程必須不時地互相等待，此時 CyclicBarrier 很有用。因為該 barrier 在釋放等待線程后可以重用，所以稱它為循環(huán) 的 barrier。

23、什么是不可變對象，它對寫并發(fā)應用有什么幫助？

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

不可變對象的類即為不可變類(Immutable Class)。Java 平臺類庫中包含許多不可變類，如 String、基本類型的包裝類、BigInteger 和 BigDecimal 等。

不可變對象天生是線程安全的。它們的常量（域）是在構造函數中創(chuàng)建的。既然它們的狀態(tài)無法修改，這些常量永遠不會變。

不可變對象永遠是線程安全的。

只有滿足如下狀態(tài)，一個對象才是不可變的；

它的狀態(tài)不能在創(chuàng)建后再被修改；

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

24、什么是多線程中的上下文切換？

在上下文切換過程中，CPU 會停止處理當前運行的程序，并保存當前程序運行的具體位置以便之后繼續(xù)運行。從這個角度來看，上下文切換有點像我們同時閱讀幾本書，在來回切換書本的同時我們需要記住每本書當前讀到的頁碼。在程序中，上下文切換過程中的“頁碼”信息是保存在進程控制塊（PCB）中的。PCB 還經常被稱作“切換楨”（switchframe）。“頁碼”信息會一直保存到 CPU 的內存中，直到他們被再次使用。

上下文切換是存儲和恢復 CPU 狀態(tài)的過程，它使得線程執(zhí)行能夠從中斷點恢復執(zhí)行。上下文切換是多任務操作系統和多線程環(huán)境的基本特征。

25、Java 中用到的線程調度算法是什么？

計算機通常只有一個 CPU,在任意時刻只能執(zhí)行一條機器指令,每個線程只有獲得CPU 的使用權才能執(zhí)行指令.所謂多線程的并發(fā)運行,其實是指從宏觀上看,各個線程輪流獲得 CPU 的使用權,分別執(zhí)行各自的任務.在運行池中,會有多個處于就緒狀態(tài)的線程在等待 CPU,JAVA 虛擬機的一項任務就是負責線程的調度,線程調度是指按照特定機制為多個線程分配 CPU 的使用權.

有兩種調度模型：分時調度模型和搶占式調度模型。

分時調度模型是指讓所有的線程輪流獲得 cpu 的使用權,并且平均分配每個線程占用的 CPU 的時間片這個也比較好理解。

Java虛擬機采用搶占式調度模型，是指優(yōu)先讓可運行池中優(yōu)先級高的線程占用CPU，如果可運行池中的線程優(yōu)先級相同，那么就隨機選擇一個線程，使其占用CPU。處于運行狀態(tài)的線程會一直運行，直至它不得不放棄 CPU。

26、什么是線程組，為什么在 Java 中不推薦使用？

線程組和線程池是兩個不同的概念，他們的作用完全不同，前者是為了方便線程的管理，后者是為了管理線程的生命周期，復用線程，減少創(chuàng)建銷毀線程的開銷。

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

為什么要使用 Executor 線程池框架

1、每次執(zhí)行任務創(chuàng)建線程 new Thread()比較消耗性能，創(chuàng)建一個線程是比較耗時、耗資源的。

2、調用 new Thread()創(chuàng)建的線程缺乏管理，被稱為野線程，而且可以無限制的創(chuàng)建，線程之間的相互競爭會導致過多占用系統資源而導致系統癱瘓，還有線程之間的頻繁交替也會消耗很多系統資源。

3、直接使用 new Thread() 啟動的線程不利于擴展，比如定時執(zhí)行、定期執(zhí)行、定時定期執(zhí)行、線程中斷等都不便實現。

使用 Executor 線程池框架的優(yōu)點

1、能復用已存在并空閑的線程從而減少線程對象的創(chuàng)建從而減少了消亡線程的開銷。

2、可有效控制最大并發(fā)線程數，提高系統資源使用率，同時避免過多資源競爭。

3、框架中已經有定時、定期、單線程、并發(fā)數控制等功能。

綜上所述使用線程池框架 Executor 能更好的管理線程、提供系統資源使用率。

28、java 中有幾種方法可以實現一個線程？

繼承 Thread 類

實現 Runnable 接口

實現 Callable 接口，需要實現的是 call() 方法

29、如何停止一個正在運行的線程？

使用共享變量的方式

在這種方式中，之所以引入共享變量，是因為該變量可以被多個執(zhí)行相同任務的線程用來作為是否中斷的信號，通知中斷線程的執(zhí)行。

使用 interrupt 方法終止線程

如果一個線程由于等待某些事件的發(fā)生而被阻塞，又該怎樣停止該線程呢？這種情況經常會發(fā)生，比如當一個線程由于需要等候鍵盤輸入而被阻塞，或者調用Thread.join()方法，或者 Thread.sleep()方法，在網絡中調用ServerSocket.accept()方法，或者調用了 DatagramSocket.receive()方法時，都有可能導致線程阻塞，使線程處于處于不可運行狀態(tài)時，即使主程序中將該線程的共享變量設置為 true，但該線程此時根本無法檢查循環(huán)標志，當然也就無法立即中斷。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，因為該方法雖然不會中斷一個正在運行的線程，但是它可以使一個被阻塞的線程拋出一個中斷異常，從而使線程提前結束阻塞狀態(tài)，退出堵塞代碼。

30、notify()和 notifyAll()有什么區(qū)別？

當一個線程進入 wait 之后，就必須等其他線程 notify/notifyall,使用 notifyall,可以喚醒所有處于 wait 狀態(tài)的線程，使其重新進入鎖的爭奪隊列中，而 notify 只能喚醒一個。

如果沒把握，建議 notifyAll，防止 notigy 因為信號丟失而造成程序異常。

31、什么是 Daemon 線程？它有什么意義？

所謂后臺(daemon)線程，是指在程序運行的時候在后臺提供一種通用服務的線程，并且這個線程并不屬于程序中不可或缺的部分。因此，當所有的非后臺線程結束時，程序也就終止了，同時會殺死進程中的所有后臺線程。反過來說，只要有任何非后臺線程還在運行，程序就不會終止。必須在線程啟動之前調用setDaemon()方法，才能把它設置為后臺線程。注意：后臺進程在不執(zhí)行 finally子句的情況下就會終止其 run()方法。

比如：JVM 的垃圾回收線程就是 Daemon 線程，Finalizer 也是守護線程。

32、java 如何實現多線程之間的通訊和協作？

中斷 和 共享變量

33、什么是可重入鎖（ReentrantLock）？

舉例來說明鎖的可重入性

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 中調用了 inner，outer 先鎖住了 lock，這樣 inner 就不能再獲取 lock。其實調用 outer 的線程已經獲取了 lock 鎖，但是不能在 inner 中重復利用已經獲取的鎖資源，這種鎖即稱之為 不可重入可重入就意味著：線程可以進入任何一個它已經擁有的鎖所同步著的代碼塊。

synchronized、ReentrantLock 都是可重入的鎖，可重入鎖相對來說簡化了并發(fā)編程的開發(fā)。

34、當一個線程進入某個對象的一個 synchronized 的實例方法后，其它線程是否可進入此對象的其它方法？

如果其他方法沒有 synchronized 的話，其他線程是可以進入的。

所以要開放一個線程安全的對象時，得保證每個方法都是線程安全的。

35、樂觀鎖和悲觀鎖的理解及如何實現，有哪些實現方式？

悲觀鎖：總是假設最壞的情況，每次去拿數據的時候都認為別人會修改，所以每次在拿數據的時候都會上鎖，這樣別人想拿這個數據就會阻塞直到它拿到鎖。傳統的關系型數據庫里邊就用到了很多這種鎖機制，比如行鎖，表鎖等，讀鎖，寫鎖等，都是在做操作之前先上鎖。再比如 Java 里面的同步原語 synchronized 關鍵字的實現也是悲觀鎖。

樂觀鎖：顧名思義，就是很樂觀，每次去拿數據的時候都認為別人不會修改，所以不會上鎖，但是在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個數據，可以使用版本號等機制。樂觀鎖適用于多讀的應用類型，這樣可以提高吞吐量，像數據庫提供的類似于 write_condition 機制，其實都是提供的樂觀鎖。在 Java中 java.util.concurrent.atomic 包下面的原子變量類就是使用了樂觀鎖的一種實現方式 CAS 實現的。

樂觀鎖的實現方式：

1、使用版本標識來確定讀到的數據與提交時的數據是否一致。提交后修改版本標識，不一致時可以采取丟棄和再次嘗試的策略。

2、java 中的 Compare and Swap 即 CAS ，當多個線程嘗試使用 CAS 同時更新同一個變量時，只有其中一個線程能更新變量的值，而其它線程都失敗，失敗的線程并不會被掛起，而是被告知這次競爭中失敗，并可以再次嘗試。 CAS 操作中包含三個操作數 —— 需要讀寫的內存位置（V）、進行比較的預期原值（A）和擬寫入的新值(B)。如果內存位置 V 的值與預期原值 A 相匹配，那么處理器會自動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：

1、ABA 問題：

比如說一個線程 one 從內存位置 V 中取出 A，這時候另一個線程 two 也從內存中取出 A，并且 two 進行了一些操作變成了 B，然后 two 又將 V 位置的數據變成 A，這時候線程 one 進行 CAS 操作發(fā)現內存中仍然是 A，然后 one 操作成功。盡管線程 one 的 CAS 操作成功，但可能存在潛藏的問題。從 Java1.5 開始 JDK 的 atomic包里提供了一個類 AtomicStampedReference 來解決 ABA 問題。

2、循環(huán)時間長開銷大：

對于資源競爭嚴重（線程沖突嚴重）的情況，CAS 自旋的概率會比較大，從而浪費更多的 CPU 資源，效率低于 synchronized。

3、只能保證一個共享變量的原子操作：

當對一個共享變量執(zhí)行操作時，我們可以使用循環(huán) CAS 的方式來保證原子操作，但是對多個共享變量操作時，循環(huán) CAS 就無法保證操作的原子性，這個時候就可以用鎖。

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

SynchronizedMap 一次鎖住整張表來保證線程安全，所以每次只能有一個線程來訪為 map。

ConcurrentHashMap 使用分段鎖來保證在多線程下的性能。

ConcurrentHashMap 中則是一次鎖住一個桶。ConcurrentHashMap 默認將hash 表分為 16 個桶，諸如 get,put,remove 等常用操作只鎖當前需要用到的桶。

這樣，原來只能一個線程進入，現在卻能同時有 16 個寫線程執(zhí)行，并發(fā)性能的提升是顯而易見的。

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 new 新的數據從而不影響原有的數據 ，iterator 完成后再將頭指針替換為新的數據 ，這樣 iterator線程可以使用原來老的數據，而寫線程也可以并發(fā)的完成改變。

37、CopyOnWriteArrayList 可以用于什么應用場景？

CopyOnWriteArrayList(免鎖容器)的好處之一是當多個迭代器同時遍歷和修改這個列表時，不會拋出 ConcurrentModificationException。在CopyOnWriteArrayList 中，寫入將導致創(chuàng)建整個底層數組的副本，而源數組將保留在原地，使得復制的數組在被修改時，讀取操作可以安全地執(zhí)行。

1、由于寫操作的時候，需要拷貝數組，會消耗內存，如果原數組的內容比較多的情況下，可能導致 young gc 或者 full gc；

2、不能用于實時讀的場景，像拷貝數組、新增元素都需要時間，所以調用一個 set操作后，讀取到數據可能還是舊的,雖然 CopyOnWriteArrayList 能做到最終一致性,但是還是沒法滿足實時性要求；

CopyOnWriteArrayList 透露的思想

1、讀寫分離，讀和寫分開

2、最終一致性

3、使用另外開辟空間的思路，來解決并發(fā)沖突

38、什么叫線程安全？servlet 是線程安全嗎?

線程安全是編程中的術語，指某個函數、函數庫在多線程環(huán)境中被調用時，能夠正確地處理多個線程之間的共享變量，使程序功能正確完成。

Servlet 不是線程安全的，servlet 是單實例多線程的，當多個線程同時訪問同一個方法，是不能保證共享變量的線程安全性的。

Struts2 的 action 是多實例多線程的，是線程安全的，每個請求過來都會 new 一個新的 action 分配給這個請求，請求完成后銷毀。

SpringMVC 的 Controller 是線程安全的嗎？不是的，和 Servlet 類似的處理流程。

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

39、volatile 有什么用？能否用一句話說明下 volatile 的應用場景？

volatile 保證內存可見性和禁止指令重排。

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

40、為什么代碼會重排序？

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

在單線程環(huán)境下不能改變程序運行的結果；

存在數據依賴關系的不允許重排序

需要注意的是：重排序不會影響單線程環(huán)境的執(zhí)行結果，但是會破壞多線程的執(zhí)行語義。

41、在 java 中 wait 和 sleep 方法的不同？

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

42、用 Java 實現阻塞隊列

43、一個線程運行時發(fā)生異常會怎樣？

如果異常沒有被捕獲該線程將會停止執(zhí)行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于處理未捕獲異常造成線程突然中斷情況的一個內嵌接口。當一個未捕獲異常將造成線程中斷的時候 JVM 會使用 Thread.getUncaughtExceptionHandler()來查詢線程的 UncaughtExceptionHandler 并將線程和異常作為參數傳遞給handler 的 uncaughtException()方法進行處理。

44、如何在兩個線程間共享數據？

在兩個線程間共享變量即可實現共享。

一般來說，共享變量要求變量本身是線程安全的，然后在線程內使用的時候，如果有對共享變量的復合操作，那么也得保證復合操作的線程安全性。

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

notify() 方法不能喚醒某個具體的線程，所以只有一個線程在等待的時候它才有用武之地。而 notifyAll()喚醒所有線程并允許他們爭奪鎖確保了至少有一個線程能繼續(xù)運行。

46、為什么 wait, notify 和 notifyAll 這些方法不在 thread類里面？

一個很明顯的原因是 JAVA 提供的鎖是對象級的而不是線程級的，每個對象都有鎖，通過線程獲得。由于 wait，notify 和 notifyAll 都是鎖級別的操作，所以把他們定義在 Object 類中因為鎖屬于對象。

47、什么是 ThreadLocal 變量？

ThreadLocal 是 Java 里一種特殊的變量。每個線程都有一個 ThreadLocal 就是每個線程都擁有了自己獨立的一個變量，競爭條件被徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價高昂的對象獲取線程安全的好方法，比如你可以用 ThreadLocal 讓SimpleDateFormat 變成線程安全的，因為那個類創(chuàng)建代價高昂且每次調用都需要創(chuàng)建不同的實例所以不值得在局部范圍使用它，如果為每個線程提供一個自己獨有的變量拷貝，將大大提高效率。首先，通過復用減少了代價高昂的對象的創(chuàng)建個數。其次，你在沒有使用高代價的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全。

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

interrupt

interrupt 方法用于中斷線程。調用該方法的線程的狀態(tài)為將被置為”中斷”狀態(tài)。

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

interrupted

查詢當前線程的中斷狀態(tài)，并且清除原狀態(tài)。如果一個線程被中斷了，第一次調用 interrupted 則返回 true，第二次和后面的就返回 false 了。

isInterrupted

僅僅是查詢當前線程的中斷狀態(tài)

49、為什么 wait 和 notify 方法要在同步塊中調用？

java API 強制要求這樣做，如果你不這么做，你的代碼會拋出IllegalMonitorStateException 異常。還有一個原因是為了避免 wait 和 notify之間產生競態(tài)條件。

50、為什么你應該在循環(huán)中檢查等待條件?

處于等待狀態(tài)的線程可能會收到錯誤警報和偽喚醒，如果不在循環(huán)中檢查等待條件，程序就會在沒有滿足結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)集合都為多線程和并發(fā)提供了合適的線程安全的集合，不過并發(fā)集合的可擴展性更高。在 Java1.5 之前程序員們只有同步集合來用且在多線程并發(fā)的時候會導致爭用，阻礙了系統的擴展性。Java5 介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap，不僅提供線程安全還用鎖分離和內部分區(qū)等現代技術提高了可擴展性。

52、什么是線程池？ 為什么要使用它？

創(chuàng)建線程要花費昂貴的資源和時間，如果任務來了才創(chuàng)建線程那么響應時間會變長，而且一個進程能創(chuàng)建的線程數有限。為了避免這些問題，在程序啟動的時候就創(chuàng)建若干線程來響應處理，它們被稱為線程池，里面的線程叫工作線程。從JDK1.5 開始，Java API 提供了 Executor 框架讓你可以創(chuàng)建不同的線程池。

53、怎么檢測一個線程是否擁有鎖？

在 java.lang.Thread 中有一個方法叫 holdsLock()，它返回 true 如果當且僅當當前線程擁有某個具體對象的鎖。

54、你如何在 Java 中獲取線程堆棧？

kill -3 [java pid]

不會在當前終端輸出，它會輸出到代碼執(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]

這個比較簡單，在當前終端顯示，也可以重定向到指定文件中。

-JvisualVM：Thread Dump

不做說明，打開 JvisualVM 后，都是界面操作，過程還是很簡單的。

55、JVM 中哪個參數是用來控制線程的棧堆棧小的?

-Xss 每個線程的棧大小

56、Thread 類中的 yield 方法有什么作用？

使當前線程從執(zhí)行狀態(tài)（運行狀態(tài)）變?yōu)榭蓤?zhí)行態(tài)（就緒狀態(tài)）。

當前線程到了就緒狀態(tài)，那么接下來哪個線程會從就緒狀態(tài)變成執(zhí)行狀態(tài)呢？可能是當前線程，也可能是其他線程，看系統的分配了。

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

ConcurrentHashMap 把實際 map 劃分成若干部分來實現它的可擴展性和線程安全。這種劃分是使用并發(fā)度獲得的，它是 ConcurrentHashMap 類構造函數的一個可選參數，默認值為 16，這樣在多線程情況下就能避免爭用。

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現,利用 CAS 算法。同時加入了更多的輔助變量來提高并發(fā)度，具體內容還是查看源碼吧。

58、Java 中 Semaphore 是什么？

Java 中的 Semaphore 是一種新的同步類，它是一個計數信號。從概念上講，從概念上講，信號量維護了一個許可集合。如有必要，在許可可用前會阻塞每一個acquire()，然后再獲取該許可。每個 release()添加一個許可，從而可能釋放一個正在阻塞的獲取者。但是，不使用實際的許可對象，Semaphore 只對可用許可的號碼進行計數，并采取相應的行動。信號量常常用于多線程的代碼中，比如數據庫連接池。

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

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

而 submit()方法可以返回持有計算結果的 Future 對象，它定義在ExecutorService 接口中，它擴展了 Executor 接口，其它線程池類像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端連接。這里的阻塞是指調用結果返回之前，當前線程會被掛起，直到得到結果之后才會返回。此外，還有異步和非阻塞式方法在任務完成前就返回。

61、Java 中的 ReadWriteLock 是什么？

讀寫鎖是用來提升并發(fā)程序性能的鎖分離技術的成果。

62、volatile 變量和 atomic 變量有什么不同？

Volatile 變量可以確保先行關系，即寫操作會發(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 類提供的 atomic 方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會原子性的進行增量操作把當前值加一，其它數據類型和引用變量也可以進行相似操作。

63、可以直接調用 Thread 類的 run ()方法么？

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

64、如何讓正在運行的線程暫停一段時間？

我們可以使用 Thread 類的 Sleep()方法讓線程暫停一段時間。需要注意的是，這并不會讓線程終止，一旦從休眠中喚醒線程，線程的狀態(tài)將會被改變?yōu)?Runnable，并且根據線程調度，它將得到執(zhí)行。

65、你對線程優(yōu)先級的理解是什么？

每一個線程都是有優(yōu)先級的，一般來說，高優(yōu)先級的線程在運行時會具有優(yōu)先權，但這依賴于線程調度的實現，這個實現是和操作系統相關的(OS dependent)。我們可以定義線程的優(yōu)先級，但是這并不能保證高優(yōu)先級的線程會在低優(yōu)先級的線程前執(zhí)行。線程優(yōu)先級是一個 int 變量(從 1-10)，1 代表最低優(yōu)先級，10 代表最高優(yōu)先級。

java 的線程優(yōu)先級調度會委托給操作系統去處理，所以與具體的操作系統優(yōu)先級有關，如非特別需要，一般無需設置線程優(yōu)先級。

66、什么是線程調度器(Thread Scheduler)和時間分片(Time Slicing )？

線程調度器是一個操作系統服務，它負責為 Runnable 狀態(tài)的線程分配 CPU 時間。一旦我們創(chuàng)建一個線程并啟動它，它的執(zhí)行便依賴于線程調度器的實現。同上一個問題，線程調度并不受到 Java 虛擬機控制，所以由應用程序來控制它是更好的選擇（也就是說不要讓你的程序依賴于線程的優(yōu)先級）。

時間分片是指將可用的 CPU 時間分配給可用的 Runnable 線程的過程。分配 CPU時間可以基于線程優(yōu)先級或者線程等待的時間。

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

我們可以使用 Thread 類的 join()方法來確保所有程序創(chuàng)建的線程在 main()方法退出前結束。

68、線程之間是如何通信的？

當線程間是可以共享資源時，線程間通信是協調它們的重要的手段。Object 類中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于線程間通信關于資源的鎖的狀態(tài)。

69、為什么線程通信的方法 wait(), notify()和 notifyAll()被定義在 Object 類里？

Java 的每個對象中都有一個鎖(monitor，也可以成為監(jiān)視器) 并且 wait()，notify()等方法用于等待對象的鎖或者通知其他線程對象的監(jiān)視器可用。在 Java 的線程中并沒有可供任何對象使用的鎖和同步器。這就是為什么這些方法是 Object 類的一部分，這樣 Java 的每一個類都有用于線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用？

當一個線程需要調用對象的 wait()方法的時候，這個線程必須擁有該對象的鎖，接著它就會釋放這個對象鎖并進入等待狀態(tài)直到其他線程調用這個對象上的 notify()方法。同樣的，當一個線程需要調用對象的 notify()方法時，它會釋放這個對象的鎖，以便其他在等待的線程就可以得到這個對象鎖。由于所有的這些方法都需要線程持有對象的鎖，這樣就只能通過同步來實現，所以他們只能在同步方法或者同步塊中被調用。

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

Thread 類的 sleep()和 yield()方法將在當前正在執(zhí)行的線程上運行。所以在其他處于等待狀態(tài)的線程上調用這些方法是沒有意義的。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的。它們可以在當前正在執(zhí)行的線程中工作，并避免程序員錯誤的認為可以在其他非運行線程調用這些方法。

72、如何確保線程安全？

在 Java 中可以有很多方法來保證線程安全——同步，使用原子類(atomic concurrent classes)，實現并發(fā)鎖，使用 volatile 關鍵字，使用不變類和線程安全類。

73、同步方法和同步塊，哪個是更好的選擇？

同步塊是更好的選擇，因為它不會鎖住整個對象（當然你也可以讓它鎖住整個對象）。同步方法會鎖住整個對象，哪怕這個類中有多個不相關聯的同步塊，這通常會導致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個對象上的鎖。

同步塊更要符合開放調用的原則，只在需要鎖住的代碼塊鎖住相應的對象，這樣從側面來說也可以避免死鎖。

74、如何創(chuàng)建守護線程？

使用 Thread 類的 setDaemon(true)方法可以將線程設置為守護線程，需要注意的是，需要在調用 start()方法前調用這個方法，否則會拋出IllegalThreadStateException 異常。

75、什么是 Java Timer 類？如何創(chuàng)建一個有特定時間間隔的任務？

java.util.Timer 是一個工具類，可以用于安排一個線程在未來的某個特定時間執(zhí)行。Timer 類可以用安排一次性任務或者周期任務。

java.util.TimerTask 是一個實現了 Runnable 接口的抽象類，我們需要去繼承這個類來創(chuàng)建我們自己的定時任務并使用 Timer 去安排它的執(zhí)行。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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