1. 并行和并發(fā)有什么區(qū)別？

• 并行：多個處理器或多核處理器同時處理多個任務。
• 并發(fā)：多個任務在同一個 CPU 核上，按細分的時間片輪流(交替)執(zhí)行，從邏輯上來看那些任務是同時執(zhí)行。
• 并發(fā) = 兩個隊列和一臺咖啡機。 并行 = 兩個隊列和兩臺咖啡機。

2. 線程和進程的區(qū)別？

一個程序下至少有一個進程，一個進程下至少有一個線程，一個進程下也可以有多個線程來增加程序的執(zhí)行速度。

3. 守護線程是什么？

守護線程是運行在后臺的一種特殊進程。它獨立于控制終端并且周期性地執(zhí)行某種任務或等待處理某些發(fā)生的事件。 在 Java 中垃圾回收線程就是特殊的守護線程

4. 實現(xiàn)多線程的方式有哪些？

• 繼承Thread類：Java單繼承，不推薦；
• 實現(xiàn)Runnable接口：Thread類也是繼承Runnable接口，推薦；
• 實現(xiàn)Callable接口：實現(xiàn)Callable接口，配合FutureTask使用，有返回值；
• 使用線程池：復用，節(jié)約資源；

5. 說一下 runnable 和 callable 有什么區(qū)別？

runnable 沒有返回值，callable 可以拿到有返回值，callable 可以看作是 runnable 的補充

6. sleep() 和 wait() 有什么區(qū)別？

• 兩者都可以暫停線程的執(zhí)行。
• 類的不同：sleep() 來自 Thread，wait() 來自 Object。
• 釋放鎖：sleep() 不釋放鎖；wait() 釋放鎖。
• 用法不同：sleep() 時間到會自動恢復；wait() 可以使用 notify()/notifyAll()直接喚醒。

7. 線程有哪些狀態(tài)？

• NEW 尚未啟動
• RUNNABLE 正在執(zhí)行中
• BLOCKED 阻塞的（被同步鎖或者IO鎖阻塞）
• WAITING 永久等待狀態(tài)
• TIMED_WAITING 等待指定的時間重新被喚醒的狀態(tài)
• TERMINATED 執(zhí)行完成

8. notify()和 notifyAll()有什么區(qū)別？

notifyAll()會喚醒所有的線程，notify()之后喚醒一個線程。notifyAll() 調(diào)用后，會將全部線程由等待池移到鎖池，然后參與鎖的競爭，競爭成功則繼續(xù)執(zhí)行，如果不成功則留在鎖池等待鎖被釋放后再次參與競爭。 而 notify()只會喚醒一個線程，具體喚醒哪一個線程由虛擬機控制。

9. 線程的 run() 和 start() 有什么區(qū)別？

start() 方法用于啟動線程，run() 方法用于執(zhí)行線程的運行時代碼。 run() 可以重復調(diào)用，而 start() 只能調(diào)用一次。

10. 創(chuàng)建線程池有哪幾種方式？

線程池創(chuàng)建有七種方式，最核心的是最后一種：

• newSingleThreadExecutor()：它的特點在于工作線程數(shù)目被限制為 1，操作一個無界的工作隊列， 所以它保證了所有任務的都是被順序執(zhí)行，最多會有一個任務處于活動狀態(tài)，并且不允許使用者改動線程池實例，因此可以避免其改變線程數(shù)目；
• newCachedThreadPool()：它是一種用來處理大量短時間工作任務的線程池，具有幾個鮮明特點：它會試圖緩存線程并重用， 當無緩存線程可用時，就會創(chuàng)建新的工作線程；如果線程閑置的時間超過 60 秒，則被終止并移出緩存；長時間閑置時，這種線程池，不會消耗什么資源。其內(nèi)部使用 SynchronousQueue 作為工作隊列；
• newFixedThreadPool(int nThreads)：重用指定數(shù)目（nThreads）的線程，其背后使用的是無界的工作隊列，任何時候最多有 nThreads 個工作線程是活動的。 這意味著，如果任務數(shù)量超過了活動隊列數(shù)目，將在工作隊列中等待空閑線程出現(xiàn)；如果有工作線程退出，將會有新的工作線程被創(chuàng)建，以補足指定的數(shù)目 nThreads；
• newSingleThreadScheduledExecutor()：創(chuàng)建單線程池，返回 ScheduledExecutorService，可以進行定時或周期性的工作調(diào)度；
• newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：和newSingleThreadScheduledExecutor()類似， 創(chuàng)建的是個 ScheduledExecutorService，可以進行定時或周期性的工作調(diào)度，區(qū)別在于單一工作線程還是多個工作線程；
• newWorkStealingPool(int parallelism)：這是一個經(jīng)常被人忽略的線程池，Java 8 才加入這個創(chuàng)建方法， 其內(nèi)部會構(gòu)建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地處理任務，不保證處理順序；
• ThreadPoolExecutor()：是最原始的線程池創(chuàng)建，上面1-3創(chuàng)建方式都是對ThreadPoolExecutor的封裝

11. 線程池中 submit() 和 execute() 方法有什么區(qū)別？

• execute()：只能執(zhí)行 Runnable 類型的任務,無返回值
• submit()：可以執(zhí)行 Runnable 和 Callable 類型的任務,有返回值

12. Java 程序中怎么保證多線程的運行安全？

• 方法一：使用安全類，比如 Java. util. concurrent 下的類。
• 方法二：使用自動鎖 synchronized。
• 方法三：使用手動鎖 Lock。

手動鎖 Java 示例代碼如下：
Lock lock = new ReentrantLock();
lock. lock();
try {
    System. out. println("獲得鎖");
} catch (Exception e) {
    // TODO: handle exception
} finally {
    System. out. println("釋放鎖");
    lock. unlock();
}

13. 多線程中 synchronized 鎖升級的原理是什么？

ynchronized 鎖升級原理：在鎖對象的對象頭里面有一個 threadid 字段，在第一次訪問的時候 threadid 為空，jvm 讓其持有偏向鎖，并將 threadid 設(shè)置為其線程 id， 再次進入的時候會先判斷 threadid 是否與其線程 id 一致，如果一致則可以直接使用此對象，如果不一致，則升級偏向鎖為輕量級鎖，通過自旋循環(huán)一定次數(shù)來獲取鎖，執(zhí)行一定次數(shù)之后， 如果還沒有正常獲取到要使用的對象，此時就會把鎖從輕量級升級為重量級鎖，此過程就構(gòu)成了 synchronized 鎖的升級。 鎖的升級的目的：鎖升級是為了減低了鎖帶來的性能消耗。在 Java 6 之后優(yōu)化 synchronized 的實現(xiàn)方式，使用了偏向鎖升級為輕量級鎖再升級到重量級鎖的方式，從而減低了鎖帶來的性能消耗

14. 什么是死鎖？

當線程 A 持有獨占鎖a，并嘗試去獲取獨占鎖 b 的同時，線程 B 持有獨占鎖 b，并嘗試獲取獨占鎖 a 的情況下， 就會發(fā)生 AB 兩個線程由于互相持有對方需要的鎖，而發(fā)生的阻塞現(xiàn)象，我們稱為死鎖。

15. 死鎖的必要條件？怎么防止死鎖？

1. 互斥：一次只有一個進程可以使用一個資源。其他進程不能訪問已分配給其他進程的資源。
2. 占有且等待：當一個進程在等待分配得到其他資源時，其繼續(xù)占有已分配得到的資源。
3. 非搶占：不能強行搶占進程中已占有的資源。
4. 循環(huán)等待：存在一個封閉的進程鏈，使得每個資源至少占有此鏈中下一個進程所需要的一個資源。

防止：

• 死鎖檢測
• 加鎖順序
• 盡量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，設(shè)置超時時間，超時可以退出防止死鎖。
• 盡量使用 Java. util. concurrent 并發(fā)類代替自己手寫鎖。
• 盡量降低鎖的使用粒度，盡量不要幾個功能用同一把鎖。 盡量減少同步的代碼塊。

16. ThreadLocal 是什么？有哪些使用場景？

ThreadLocal，即線程本地變量。如果你創(chuàng)建了一個ThreadLocal變量，那么訪問這個變量的每個線程都會有這個變量的一個本地拷貝，多個線程操作這個變量的時候，實際是操作自己本地內(nèi)存里面的變量，從而起到線程隔離的作用，避免了線程安全問題。常見的ThreadLocal使用場景為用來解決數(shù)據(jù)庫連接、Session管理等。

17. 說一下 synchronized 底層實現(xiàn)原理？

synchronized 是由一對 monitorenter/monitorexit 指令實現(xiàn)的，monitor 對象是同步的基本實現(xiàn)單元。 在 Java 6 之前，monitor 的實現(xiàn)完全是依靠操作系統(tǒng)內(nèi)部的互斥鎖，因為需要進行用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換，所以同步操作是一個無差別的重量級操作，性能也很低。 但在 Java 6 的時候，Java 虛擬機 對此進行了大刀闊斧地改進，提供了三種不同的 monitor 實現(xiàn)， 也就是常說的三種不同的鎖：偏向鎖（Biased Locking）、輕量級鎖和重量級鎖，大大改進了其性能。

18. synchronized 和 volatile 的區(qū)別是什么？

• volatile 是變量修飾符；synchronized 是修飾類、方法、代碼段。
• volatile 僅能實現(xiàn)變量的修改可見性，不能保證原子性；而 synchronized 則可以保證變量的修改可見性和原子性。
• volatile 不會造成線程的阻塞；synchronized 可能會造成線程的阻塞。

19. synchronized 和 Lock 有什么區(qū)別？

synchronized 可以給類、方法、代碼塊加鎖；而 lock 只能給代碼塊加鎖。

synchronized 不需要手動獲取鎖和釋放鎖，使用簡單，發(fā)生異常會自動釋放鎖，不會造成死鎖；而 lock 需要自己加鎖和釋放鎖，如果使用不當沒有 unLock()去釋放鎖就會造成死鎖。 通過 Lock 可以知道有沒有成功獲取鎖，而 synchronized 卻無法辦到。

20. 說一下 atomic 的原理？

atomic 主要利用 CAS (Compare And Wwap) 和 volatile 和 native 方法來保證原子操作， 從而避免 synchronized 的高開銷，執(zhí)行效率大為提升。

21. synchronized 和 ReentrantLock 區(qū)別是什么？

synchronized 早期的實現(xiàn)比較低效，對比 ReentrantLock，大多數(shù)場景性能都相差較大， 但是在 Java 6 中對 synchronized 進行了非常多的改進。

主要區(qū)別如下：

• ReentrantLock 使用起來比較靈活，但是必須有釋放鎖的配合動作；
• ReentrantLock 必須手動獲取與釋放鎖，而 synchronized 不需要手動釋放和開啟鎖； ReentrantLock 只適用于代碼塊鎖，而 synchronized 可用于修飾方法、代碼塊等。

22. LinkedBlockingQueue與ArrayBlockingQueue的區(qū)別？

• 隊列大小有所不同，ArrayBlockingQueue是有界的初始化必須指定大小，而LinkedBlockingQueue可以是有界的也可以是無界的(Integer.MAX_VALUE)，（而且不會初始化就占用一大片內(nèi)存）對于后者而言，當添加速度大于移除速度時，在無界的情況下，可能會造成內(nèi)存溢出等問題。
• 數(shù)據(jù)存儲容器不同，ArrayBlockingQueue采用的是數(shù)組作為數(shù)據(jù)存儲容器，而LinkedBlockingQueue采用的則是以Node節(jié)點作為連接對象的鏈表。
• 由于ArrayBlockingQueue采用的是數(shù)組的存儲容器，因此在插入或刪除元素時不會產(chǎn)生或銷毀任何額外的對象實例，而LinkedBlockingQueue則會生成一個額外的Node對象。這可能在長時間內(nèi)需要高效并發(fā)地處理大批量數(shù)據(jù)的時，對于GC可能存在較大影響。
• 兩者的實現(xiàn)隊列添加或移除的鎖不一樣，ArrayBlockingQueue實現(xiàn)的隊列中的鎖是沒有分離的，即添加操作和移除操作采用的同一個ReenterLock鎖，而LinkedBlockingQueue實現(xiàn)的隊列中的鎖是分離的，其添加采用的是putLock，移除采用的則是takeLock，這樣能大大提高隊列的吞吐量，也意味著在高并發(fā)的情況下生產(chǎn)者和消費者可以并行地操作隊列中的數(shù)據(jù)，以此來提高整個隊列的并發(fā)性能。
• 兩者的size都是強一致的。但是實現(xiàn)有區(qū)別，Array～使用全局鎖 Linked～使用原子變量實現(xiàn)。

總結(jié)

本篇文章的內(nèi)容就到這了，希望大家可以喜歡，也希望大家可以多多關(guān)注腳本之家的其他精彩內(nèi)容！

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