1. 并行和并發(fā)有什么區(qū)別？

• 并行：多個(gè)處理器或多核處理器同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)。
• 并發(fā)：多個(gè)任務(wù)在同一個(gè) CPU 核上，按細(xì)分的時(shí)間片輪流(交替)執(zhí)行，從邏輯上來看那些任務(wù)是同時(shí)執(zhí)行。
• 并發(fā) = 兩個(gè)隊(duì)列和一臺(tái)咖啡機(jī)。 并行 = 兩個(gè)隊(duì)列和兩臺(tái)咖啡機(jī)。

2. 線程和進(jìn)程的區(qū)別？

一個(gè)程序下至少有一個(gè)進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程下至少有一個(gè)線程，一個(gè)進(jìn)程下也可以有多個(gè)線程來增加程序的執(zhí)行速度。

3. 守護(hù)線程是什么？

守護(hù)線程是運(yùn)行在后臺(tái)的一種特殊進(jìn)程。它獨(dú)立于控制終端并且周期性地執(zhí)行某種任務(wù)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(hù)線程

4. 實(shí)現(xiàn)多線程的方式有哪些？

• 繼承Thread類：Java單繼承，不推薦；
• 實(shí)現(xiàn)Runnable接口：Thread類也是繼承Runnable接口，推薦；
• 實(shí)現(xiàn)Callable接口：實(shí)現(xiàn)Callable接口，配合FutureTask使用，有返回值；
• 使用線程池：復(fù)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(bǔ)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(shí)間到會(huì)自動(dòng)恢復(fù)；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(dòng)
• 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(shí)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(huì)喚醒所有的線程，notify()之后喚醒一個(gè)線程。notifyAll() 調(diào)用后，會(huì)將全部線程由等待池移到鎖池，然后參與鎖的競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)。 而 notify()只會(huì)喚醒一個(gè)線程，具體喚醒哪一個(gè)線程由虛擬機(jī)控制。

9. 線程的 run() 和 start() 有什么區(qū)別？

start() 方法用于啟動(dòng)線程，run() 方法用于執(zhí)行線程的運(yùn)行時(shí)代碼。 run() 可以重復(fù)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(diǎn)在于工作線程數(shù)目被限制為 1，操作一個(gè)無界的工作隊(duì)列， 所以它保證了所有任務(wù)的都是被順序執(zhí)行，最多會(huì)有一個(gè)任務(wù)處于活動(dòng)狀態(tài)，并且不允許使用者改動(dòng)線程池實(shí)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(shí)間工作任務(wù)的線程池，具有幾個(gè)鮮明特點(diǎn)：它會(huì)試圖緩存線程并重用， 當(dāng)無緩存線程可用時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建新的工作線程；如果線程閑置的時(shí)間超過 60 秒，則被終止并移出緩存；長(zhǎng)時(shí)間閑置時(shí)，這種線程池，不會(huì)消耗什么資源。其內(nèi)部使用 SynchronousQueue 作為工作隊(duì)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(duì)列，任何時(shí)候最多有 nThreads 個(gè)工作線程是活動(dòng)的。 這意味著，如果任務(wù)數(shù)量超過了活動(dòng)隊(duì)列數(shù)目，將在工作隊(duì)列中等待空閑線程出現(xiàn)；如果有工作線程退出，將會(huì)有新的工作線程被創(chuàng)建，以補(bǔ)足指定的數(shù)目 nThreads；
• newSingleThreadScheduledExecutor()：創(chuàng)建單線程池，返回 ScheduledExecutorService，可以進(jìn)行定時(shí)或周期性的工作調(diào)度；
• newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：和newSingleThreadScheduledExecutor()類似， 創(chuàng)建的是個(gè) ScheduledExecutorService，可以進(jìn)行定時(shí)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(gè)工作線程；
• newWorkStealingPool(int parallelism)：這是一個(gè)經(jīng)常被人忽略的線程池，Java 8 才加入這個(gè)創(chuàng)建方法， 其內(nèi)部會(huì)構(gòu)建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地處理任務(wù)，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(duì)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(wù),無返回值
• submit()：可以執(zhí)行 Runnable 和 Callable 類型的任務(wù),有返回值

12. Java 程序中怎么保證多線程的運(yùn)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(dòng)鎖 synchronized。
• 方法三：使用手動(dòng)鎖 Lock。

手動(dòng)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(jí)的原理是什么？

ynchronized 鎖升級(jí)原理：在鎖對(duì)象的對(duì)象頭里面有一個(gè) threadid 字段，在第一次訪問的時(shí)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(jìn)入的時(shí)候會(huì)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(duì)象，如果不一致，則升級(jí)偏向鎖為輕量級(jí)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(duì)象，此時(shí)就會(huì)把鎖從輕量級(jí)升級(jí)為重量級(jí)鎖，此過程就構(gòu)成了 synchronized 鎖的升級(jí)。 鎖的升級(jí)的目的：鎖升級(jí)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(shí)現(xiàn)方式，使用了偏向鎖升級(jí)為輕量級(jí)鎖再升級(jí)到重量級(jí)鎖的方式，從而減低了鎖帶來的性能消耗

14. 什么是死鎖？

當(dāng)線程 A 持有獨(dú)占鎖a，并嘗試去獲取獨(dú)占鎖 b 的同時(shí)，線程 B 持有獨(dú)占鎖 b，并嘗試獲取獨(dú)占鎖 a 的情況下， 就會(huì)發(fā)生 AB 兩個(gè)線程由于互相持有對(duì)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(gè)進(jìn)程可以使用一個(gè)資源。其他進(jìn)程不能訪問已分配給其他進(jìn)程的資源。
2. 占有且等待：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在等待分配得到其他資源時(shí)，其繼續(xù)占有已分配得到的資源。
3. 非搶占：不能強(qiáng)行搶占進(jìn)程中已占有的資源。
4. 循環(huán)等待：存在一個(gè)封閉的進(jìn)程鏈，使得每個(gè)資源至少占有此鏈中下一個(gè)進(jìn)程所需要的一個(gè)資源。

防止：

• 死鎖檢測(cè)
• 加鎖順序
• 盡量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，設(shè)置超時(shí)時(shí)間，超時(shí)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(gè)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(chǎng)景？

ThreadLocal，即線程本地變量。如果你創(chuàng)建了一個(gè)ThreadLocal變量，那么訪問這個(gè)變量的每個(gè)線程都會(huì)有這個(gè)變量的一個(gè)本地拷貝，多個(gè)線程操作這個(gè)變量的時(shí)候，實(shí)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(chǎng)景為用來解決數(shù)據(jù)庫(kù)連接、Session管理等。

17. 說一下 synchronized 底層實(shí)現(xiàn)原理？

synchronized 是由一對(duì) monitorenter/monitorexit 指令實(shí)現(xiàn)的，monitor 對(duì)象是同步的基本實(shí)現(xiàn)單元。 在 Java 6 之前，monitor 的實(shí)現(xiàn)完全是依靠操作系統(tǒng)內(nèi)部的互斥鎖，因?yàn)樾枰M(jìn)行用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換，所以同步操作是一個(gè)無差別的重量級(jí)操作，性能也很低。 但在 Java 6 的時(shí)候，Java 虛擬機(jī) 對(duì)此進(jìn)行了大刀闊斧地改進(jìn)，提供了三種不同的 monitor 實(shí)現(xiàn)， 也就是常說的三種不同的鎖：偏向鎖（Biased Locking）、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖，大大改進(jìn)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(shí)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(huì)造成線程的阻塞；synchronized 可能會(huì)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(dòng)獲取鎖和釋放鎖，使用簡(jiǎn)單，發(fā)生異常會(huì)自動(dòng)釋放鎖，不會(huì)造成死鎖；而 lock 需要自己加鎖和釋放鎖，如果使用不當(dāng)沒有 unLock()去釋放鎖就會(huì)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(shí)現(xiàn)比較低效，對(duì)比 ReentrantLock，大多數(shù)場(chǎng)景性能都相差較大， 但是在 Java 6 中對(duì) synchronized 進(jìn)行了非常多的改進(jìn)。

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(dòng)作；
• ReentrantLock 必須手動(dòng)獲取與釋放鎖，而 synchronized 不需要手動(dòng)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(duì)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(huì)初始化就占用一大片內(nèi)存）對(duì)于后者而言，當(dāng)添加速度大于移除速度時(shí)，在無界的情況下，可能會(huì)造成內(nèi)存溢出等問題。
• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容器不同，ArrayBlockingQueue采用的是數(shù)組作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容器，而LinkedBlockingQueue采用的則是以Node節(jié)點(diǎn)作為連接對(duì)象的鏈表。
• 由于ArrayBlockingQueue采用的是數(shù)組的存儲(chǔ)容器，因此在插入或刪除元素時(shí)不會(huì)產(chǎn)生或銷毀任何額外的對(duì)象實(shí)例，而LinkedBlockingQueue則會(huì)生成一個(gè)額外的Node對(duì)象。這可能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)需要高效并發(fā)地處理大批量數(shù)據(jù)的時(shí)，對(duì)于GC可能存在較大影響。
• 兩者的實(shí)現(xiàn)隊(duì)列添加或移除的鎖不一樣，ArrayBlockingQueue實(shí)現(xiàn)的隊(duì)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(gè)ReenterLock鎖，而LinkedBlockingQueue實(shí)現(xiàn)的隊(duì)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(duì)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(fèi)者可以并行地操作隊(duì)列中的數(shù)據(jù)，以此來提高整個(gè)隊(duì)列的并發(fā)性能。
• 兩者的size都是強(qiáng)一致的。但是實(shí)現(xiàn)有區(qū)別，Array～使用全局鎖 Linked～使用原子變量實(shí)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！