面試官最喜歡問的：多線程、線程併發面試題詳解（volatile+ThreadLocal+Sleep）

一、什麼是線程？

線程是操做系統可以進行運算調度的最小單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運做單位。程序員能夠經過它進行多處理器編程，你可使用多線程對運算密集型任務提速。好比，若是一個線程完成一個任務要100毫秒，那麼用十個線程完成改任務只需10毫秒。

二、線程和進程有什麼區別？

線程是進程的子集，一個進程能夠有不少線程，每條線程並行執行不一樣的任務。不一樣的進程使用不一樣的內存空間，而全部的線程共享一片相同的內存空間。每一個線程都擁有單獨的棧內存用來存儲本地數據。

三、如何在Java中實現線程？

兩種方式：java.lang.Thread 類的實例就是一個線程可是它須要調用java.lang.Runnable接口來執行，因爲線程類自己就是調用的Runnable接口因此你能夠繼承java.lang.Thread 類或者直接調用Runnable接口來重寫run()方法實現線程。

四、Java 關鍵字volatile 與 synchronized 做用與區別？

volatile

它所修飾的變量不保留拷貝，直接訪問主內存中的。
在Java內存模型中，有main memory，每一個線程也有本身的memory (例如寄存器)。爲了性能，一個線程會在本身的memory中保持要訪問的變量的副本。這樣就會出現同一個變 量在某個瞬間，在一個線程的memory中的值可能與另一個線程memory中的值，或者main memory中的值不一致的狀況。 一個變量聲明爲volatile，就意味着這個變量是隨時會被其餘線程修改的，所以不能將它cache在線程memory中。

synchronized

當它用來修飾一個方法或者一個代碼塊的時候，可以保證在同一時刻最多隻有一個線程執行該段代碼。

• 1、當兩個併發線程訪問同一個對象object中的這個synchronized(this)同步代碼塊時，一個時間內只能有一個線程獲得執行。另外一個線程必須等待當前線程執行完這個代碼塊之後才能執行該代碼塊。
• 2、然而，當一個線程訪問object的一個synchronized(this)同步代碼塊時，另外一個線程仍然能夠訪問該object中的非synchronized(this)同步代碼塊。
• 3、尤爲關鍵的是，當一個線程訪問object的一個synchronized(this)同步代碼塊時，其餘線程對object中全部其它synchronized(this)同步代碼塊的訪問將被阻塞。
• 4、當一個線程訪問object的一個synchronized(this)同步代碼塊時，它就得到了這個object的對象鎖。結果，其它線程對該object對象全部同步代碼部分的訪問都被暫時阻塞。
• 5、以上規則對其它對象鎖一樣適用.

五、有哪些不一樣的線程生命週期？

當咱們在Java程序中新建一個線程時，它的狀態是New。當咱們調用線程的start()方法時，狀態被改變爲Runnable。線程調度器會爲Runnable線程池中的線程分配CPU時間而且講它們的狀態改變爲Running。其餘的線程狀態還有Waiting，Blocked 和Dead。

六、你對線程優先級的理解是什麼？

每個線程都是有優先級的，通常來講，高優先級的線程在運行時會具備優先權，但這依賴於線程調度的實現，這個實現是和操做系統相關的(OS dependent)。咱們能夠定義線程的優先級，可是這並不能保證高優先級的線程會在低優先級的線程前執行。線程優先級是一個int變量(從1-10)，1表明最低優先級，10表明最高優先級。

七、什麼是死鎖(Deadlock)？如何分析和避免死鎖？

死鎖是指兩個以上的線程永遠阻塞的狀況，這種狀況產生至少須要兩個以上的線程和兩個以上的資源。
分析死鎖，咱們須要查看Java應用程序的線程轉儲。咱們須要找出那些狀態爲BLOCKED的線程和他們等待的資源。每一個資源都有一個惟一的id，用這個id咱們能夠找出哪些線程已經擁有了它的對象鎖。
避免嵌套鎖，只在須要的地方使用鎖和避免無限期等待是避免死鎖的一般辦法。

八、什麼是線程安全？Vector是一個線程安全類嗎？

若是你的代碼所在的進程中有多個線程在同時運行，而這些線程可能會同時運行這段代碼。若是每次運行結果和單線程運行的結果是同樣的，並且其餘的變量的值也和預期的是同樣的，就是線程安全的。一個線程安全的計數器類的同一個實例對象在被多個線程使用的狀況下也不會出現計算失誤。很顯然你能夠將集合類分紅兩組，線程安全和非線程安全的。Vector 是用同步方法來實現線程安全的, 而和它類似的ArrayList不是線程安全的。

九、Java中如何中止一個線程？

Java提供了很豐富的API但沒有爲中止線程提供API。JDK 1.0原本有一些像stop(), suspend() 和 resume()的控制方法可是因爲潛在的死鎖威脅所以在後續的JDK版本中他們被棄用了，以後Java API的設計者就沒有提供一個兼容且線程安全的方法來中止一個線程。當run() 或者 call() 方法執行完的時候線程會自動結束,若是要手動結束一個線程，你能夠用volatile 布爾變量來退出run()方法的循環或者是取消任務來中斷線程

十、什麼是ThreadLocal?

ThreadLocal用於建立線程的本地變量，咱們知道一個對象的全部線程會共享它的全局變量，因此這些變量不是線程安全的，咱們可使用同步技術。可是當咱們不想使用同步的時候，咱們能夠選擇ThreadLocal變量。
每一個線程都會擁有他們本身的Thread變量，它們可使用get()set()方法去獲取他們的默認值或者在線程內部改變他們的值。ThreadLocal實例一般是但願它們同線程狀態關聯起來是private static屬性。

十一、Sleep()、suspend()和wait()之間有什麼區別？

Thread.sleep()使當前線程在指定的時間處於「非運行」（Not Runnable）狀態。線程一直持有對象的監視器。好比一個線程當前在一個同步塊或同步方法中，其它線程不能進入該塊或方法中。若是另外一線程調用了interrupt()方法，它將喚醒那個「睡眠的」線程。
注意：sleep()是一個靜態方法。這意味着只對當前線程有效，一個常見的錯誤是調用t.sleep()，（這裏的t是一個不一樣於當前線程的線程）。即使是執行t.sleep()，也是當前線程進入睡眠，而不是t線程。t.suspend()是過期的方法，使用suspend()致使線程進入停滯狀態，該線程會一直持有對象的監視器，suspend()容易引發死鎖問題。
object.wait()使當前線程出於「不可運行」狀態，和sleep()不一樣的是wait是object的方法而不是thread。調用object.wait()時，線程先要獲取這個對象的對象鎖，當前線程必須在鎖對象保持同步，把當前線程添加到等待隊列中，隨後另外一線程能夠同步同一個對象鎖來調用object.notify()，這樣將喚醒原來等待中的線程，而後釋放該鎖。基本上wait()/notify()與sleep()/interrupt()相似，只是前者須要獲取對象鎖。

十二、什麼是線程餓死，什麼是活鎖？

當全部線程阻塞，或者因爲須要的資源無效而不能處理，不存在非阻塞線程使資源可用。JavaAPI中線程活鎖可能發生在如下情形：
當全部線程在程序中執行Object.wait(0)，參數爲0的wait方法。程序將發生活鎖直到在相應的對象上有線程調用Object.notify()或者Object.notifyAll()。
當全部線程卡在無限循環中。

1三、什麼是Java Timer類？如何建立一個有特定時間間隔的任務？

java.util.Timer是一個工具類，能夠用於安排一個線程在將來的某個特定時間執行。Timer類能夠用安排一次性任務或者週期任務。
java.util.TimerTask是一個實現了Runnable接口的抽象類，咱們須要去繼承這個類來建立咱們本身的定時任務並使用Timer去安排它的執行。

1四、Java中的同步集合與併發集合有什麼區別？

同步集合與併發集合都爲多線程和併發提供了合適的線程安全的集合，不過併發集合的可擴展性更高。
在Java1.5以前程序員們只有同步集合來用且在多線程併發的時候會致使爭用，阻礙了系統的擴展性。
Java5介紹了併發集合像ConcurrentHashMap，不只提供線程安全還用鎖分離和 內部分區等現代技術提升了可擴展性。

1五、同步方法和同步塊，哪一個是更好的選擇？

同步塊是更好的選擇，由於它不會鎖住整個對象（固然你也可讓它鎖住整個對象）。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，這一般會致使他們中止執行並須要等待得到這個對象上的鎖。

1六、什麼是線程池？ 爲何要使用它？

建立線程要花費昂貴的資源和時間，若是任務來了才建立線程那麼響應時間會變長，並且一個進程能建立的線程數有限。
爲了不這些問題，在程序啓動的時候就建立若干線程來響應處理，它們被稱爲線程池，裏面的線程叫工做線程。
從JDK1.5開始，Java API提供了Executor框架讓你能夠建立不一樣的線程池。好比單線程池，每次處理一個任務；數目固定的線程池或者是緩存線程池（一個適合不少生存期短的任務的程序的可擴展線程池）。

1七、Java中invokeAndWait 和 invokeLater有什麼區別？

這兩個方法是Swing API 提供給Java開發者用來從當前線程而不是事件派發線程更新GUI組件用的。InvokeAndWait()同步更新GUI組件，好比一個進度條，一旦進度更新了，進度條也要作出相應改變。若是進度被多個線程跟蹤，那麼就調用invokeAndWait()方法請求事件派發線程對組件進行相應更新。而invokeLater()方法是異步調用更新組件的。

1八、多線程中的忙循環是什麼?

忙循環就是程序員用循環讓一個線程等待，不像傳統方法wait(), sleep() 或 yield() 它們都放棄了CPU控制，而忙循環不會放棄CPU，它就是在運行一個空循環。這麼作的目的是爲了保留CPU緩存。
在多核系統中，一個等待線程醒來的時候可能會在另外一個內核運行，這樣會重建緩存。爲了不重建緩存和減小等待重建的時間就可使用它了

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