线程池
1.线程池的作用
什么是线程池？其实和连接池差不多，连接池是存放连接的，线程池是存放线程的。
我们使用线程的时候首先需要创建一个线程，当线程用完的时候需要销毁这个线程，而且这样频繁的创建/销毁线程必然会影响程序的一个处理效率。那么我们能不能让线程复用，就是说当一个线程用完之后不要立即销毁，而是把他放在一个地方，当下次程序需要用线程的时候，我们就直接把这个线程给程序，从而避免了频繁创建和销毁的一个操作，提高程序的性能。在这种想法下，就出现了线程池，线程池就是存放线程的那个地方。当然线程池的作用还有可以控制并发数量(设置最大线程数)，还可以对线程的状态进行简单的管理。
总结一下线程池的原理，作用：
1.线程复用：实现线程复用的原理应该就是要保持线程处于存活状态（就绪，运行或阻塞）
2.控制并发数量：（核心线程和最大线程数控制）
3.管理线程（设置线程的状态）
2.线程池的创建方式有哪些？有什么区别、
常见的四种线程池：
(1)可缓存线程池CachedThreadPool()
1.这种线程池内部没有核心线程，线程的数量是没有限制的。
2.在创建任务时，若有空闲的线程则复用空闲的线程，若没有就创建一个新的线程
3.没有工作的线程（闲置状态），在超过60s不做事，就会被销毁
4.适用：执行很多短期异步的小程序或者负载较轻的服务器
（2）FixedThreadPool 定长线程池
这种方式创建的线程的特点：
1.该线程池的最大线程数等于核心线程数，所以在默认情况下，该线程池的线程不会因为闲置状态超时而被销毁。
2.如果当前线程数小于核心线程数，并且也有闲置线程的时候提交了任务，这时也不会去复用之前的闲置线程，会创建新的线程去执行任务。如果当前执行任务数大于了核心线程数，大于的部分就会进入队列等待。等着有闲置的线程来执行这个任务。
3.适用：执行长期的任务，性能好很多。
（3）SingleThreadPool 单线程池
1.有且仅有一个工作线程执行任务
2.所有任务按照指定顺序执行，即遵循队列的入队出队规则。
3.适用：一个任务一个任务执行的场景。
（4）ScheduledThreadPool能实现定时、周期性任务的线程池
DEFAULT_KEEPALIVE_MILLIS就是默认10L，这里就是10秒。这个线程池有点像是CachedThreadPool和FixedThreadPool 结合了一下。
1.不仅设置了核心线程数，最大线程数也是Integer.MAX_VALUE。
2.这个线程池是上述4个中唯一一个有延迟执行和周期执行任务的线程池。
3.适用：周期性执行任务的场景（定期的同步数据） 总结：除了new ScheduledThreadPool 的内部实现特殊一点之外，其它线程池内部都是基于ThreadPoolExecutor类（Executor的子类）实现的。
创建线程池的核心参数有哪些？每个代表什么意思？
corePoolSize：核心线程数（最小存活的工作线程数量）
maxPoolSize：最大线程数
keepAliveTime：线程存活时间（在corePoreSize<maxPoolSize情况下有用,线程的空闲时间超过了keepAliveTime就会销毁）
timeUnit：存活时间的时间单位
workQueue：阻塞队列，用来保存等待被执行的任务（①synchronousQueue：这个队列比较特殊，它不会保存提交的任务，而是将直接新建一个线程来执行新来的任务；②LinkedBlockingQueue：基于链表的先进先出队列，如果创建时没有指定此队列大小，则默认为Integer.MAX_VALUE；③ArrayBlockingQueue：基于数组的先进先出队列，此队列创建时必须指定大小）
threadFactory：线程工厂，主要用来创建线程；
handler：表示当拒绝处理任务时的策略（①丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常 ；②丢弃任务，但是不抛出异常； ③丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务 ；④由调用线程处理该任务）
线程池中的最大线程数
一般说来，线程池的大小经验值应该这样设置：（其中N为CPU的个数）
如果是CPU密集型应用，则线程池大小设置为N+1
如果是IO密集型应用，则线程池大小设置为2N+1
如果一台服务器上只部署这一个应用并且只有这一个线程池，那么这种估算或许合理，具体还需自行测试验证。 但是，IO优化中，这样的估算公式可能更适合：
最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目
因为很显然，线程等待时间所占比例越高，需要越多线程。线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程。
创建线程的个数是还要考虑 内存资源是否足够装下相当的线程
下面举个例子：
比如平均每个线程CPU运行时间为0.5s，而线程等待时间（非CPU运行时间，比如IO）为1.5s，CPU核心数为8，那么根据上面这个公式估算得到：((0.5+1.5)/0.5)*8=32。
线程池的拒绝策略有哪些？
handler：表示当拒绝处理任务时的策略（
①丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常 ；
②丢弃任务，但是不抛出异常；
③丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务 ； ④由调用线程处理该任务）
JVM的优化
什么是JVM？JVM有哪些组成？每一部分的作用？
1.JVM:java虚拟机，主要屏蔽底层与操作系统之间的差异，提供了统一的运行环境，从而实现java的跨平台原理。
2.JVM的成员：
①.类加载器子系统-->这是用于类加载的一个子系统.
②.运行时数据区 -->运行时数据区分为虚拟机栈,本地方法栈,堆区,方法区和程序计数器.
③.执行引擎-->执行引擎包含即时编译器(JIT)和垃圾回收器(GC)，
④.本地方法库
类加载的过程：
包括五个步骤：加载-->验证-->准备-->解析-->初始化
加载：找到字节码文件,读取到内存中。
验证：验证:验证此字节码文件是不是真的是一个字节码文件,毕竟后缀名可以随便改,而内在的身份标识是不会变的.
准备：为类中static修饰的变量分配内存空间并设置其初始值为0或null.
解析：会把java中的符号引用改为代码引用。比如把类的全限定名改为类加载到内存中的地址。
初始化：对类中的变量进行赋值。
双亲委派机制指的是什么？
启动类加载器在自己的搜索范围内没有找到这么一个类,表示自己无法加载,就再让扩展类加载器去加载,同样的,扩展类加载器在自己的搜索范围内找一遍,如果还是没有找到,就委托应用程序类加载器去加载.如果最终还是没找到,那就会直接抛出异常了.
而为什么要这么麻烦的从下到上,再从上到下呢?
这是为了安全着想,保证按照优先级加载.如果用户自己编写一个名为java.lang.Object的类,放到自己的Classpath中,没有这种优先级保证,应用程序类加载器就把这个当做Object加载到了内存中,从而会引发一片混乱.而凭借这种双亲委派机制,先一路向上委托,启动类加载器去找的时候,就把正确的Object加载到了内存中,后面再加载自行编写的Object的时候,是不会加载运行的.
运行时数据区有哪些组成？每一部分有什么作用？
1.方法区 ：方法区主要用于存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，以及编译器编译后的代码等数据，在jdk1.7及其之前，方法区是堆的一个“逻辑部分”（一片连续的堆空间），但为了与堆做区分，方法区还有个名字叫“非堆”，也有人用“永久代”（HotSpot对方法区的实现方法）来表示方法区。
从jdk1.7已经开始准备“去永久代”的规划，jdk1.7的HotSpot中，已经把原本放在方法区中的静态变量、字符串常量池等移到堆内存中，（常量池除字符串常量池还有class常量池等），这里只是把字符串常量池移到堆内存中；在jdk1.8中，方法区已经不存在，原方法区中存储的类信息、编译后的代码数据等已经移动到了元空间（MetaSpace）中，元空间并没有处于堆内存上，而是直接占用的本地内存（NativeMemory）。
（1）字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出。
（2）类及方法的信息等比较难确定其大小，因此对于永久代的大小指定比较困难，太小容易出现永久代溢出，太大则容易导致老年代溢出。
（3）永久代会为 GC 带来不必要的复杂度，并且回收效率偏低。
2.堆内存：堆内存主要用于存放对象和数组，它是JVM管理的内存中最大的一块区域，堆内存和方法区都被所有线程共享，在虚拟机启动时创建。
3. 虚拟机栈 ：虚拟机会为每个线程分配一个虚拟机栈，每个虚拟机栈中都有若干个栈帧，每个栈帧中存储了局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址等。一个栈帧就对应Java代码中的一个方法，当线程执行到一个方法时，就代表这个方法对应的栈帧已经进入虚拟机栈并且处于栈顶的位置，每一个Java方法从被调用到执行结束，就对应了一个栈帧从入栈到出栈的过程。
4.本地方法栈 ：本地方法栈与虚拟机栈的区别是，虚拟机栈执行的是Java方法，本地方法栈执行的是本地方法（Native Method）,其他基本上一致，
5.程序计数器：主要用途还是用来确定指令的执行顺序，比如循环,分支,跳转,异常捕获等.程序计数器是一块非常小的内存空间，可以看做是当前线程执行字节码的行号指示器，每个线程都有一个独立的程序计数器，
因此程序计数器是线程私有的一块空间，此外，程序计数器是Java虚拟机规定的唯一不会发生内存溢出的区域。
元空间
上面说到，jdk1.8中，已经不存在永久代（方法区），替代它的一块空间叫做“元空间”，和永久代类似，都是JVM规范对方法区的实现，但是元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存，元空间的大小仅受本地内存限制，但可以通过-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize来指定元空间的大小
什么是垃圾即如何判断对象已死？
内存中没引用的对象称之为垃圾。
判断对象是否已死：
（1）引用计数算法：给每一个对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值加1；每当有一个地方不再引用它时，计数器值减1，这样只要计数器的值不为0，就说明还有地方引用它，它就不是无用的对象。
（2）可达性分析算法：当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（GC Roots到这个对象不可达）时，就说明此对象是不可用的，是死对象。如下图：object1、object2、object3、object4和GC Roots之间有可达路径，这些对象不会被回收，但object5、object6、object7到GC Roots之间没有可达路径，这些对象就被判了死刑。
（3）方法区回收：上面说的都是对堆内存中对象的判断，方法区中主要回收的是废弃的常量和无用的类。 判断常量是否废弃可以判断是否有地方引用这个常量，如果没有引用则为废弃的常量。 判断类是否废弃需要同时满足如下条件：
1该类所有的实例已经被回收（堆中不存在任何该类的实例）
2加载该类的ClassLoader已经被回收
3该类对应的java.lang.Class对象在任何地方没有被引用（无法通过反射访问该类的方法）
垃圾回收的算法有哪些？，他们有什么特点呢？
常用的垃圾回收算法有三种：标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法。
（1）标记-清除算法：分为标记和清除两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，标记完成后统一回收所有被标记的对象
缺点：标记和清除两个过程效率都不高；标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片。
（2）标记和清除两个过程效率都不高；标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片。
缺点：实际可使用的内存空间缩小为原来的一半，比较适合。
（3）标记-整理算法：先对可用的对象进行标记，然后所有被标记的对象向一段移动，最后清除可用对象边界以外的内存。
（4）分代收集算法：把堆内存分为新生代和老年代，新生代又分为Eden区、From Survivor和To Survivor。一般新生代中的对象基本上都是朝生夕灭的，每次只有少量对象存活，因此采用复制算法，只需要复制那些少量存活的对象就可以完成垃圾收集；老年代中的对象存活率较高，就采用标记-清除和标记-整理算法来进行回收。
在这些区域的垃圾回收大概有如下几种情况： 新生代使用时minor gc 老年代使用的full gc
一般来说，我们把新生代的回收称为Minor GC，Minor意思是次要的，新生代的回收一般回收很快，采用复制算法，造成的暂停时间很短。而Full GC一般是老年代的回收，并伴随至少一次的Minor GC，新生代和老年代都回收，而老年代采用标记-整理算法，这种GC每次都比较慢，造成的暂停时间比较长，通常是Minor GC时间的10倍以上。 所以很明显，我们需要尽量通过Minor GC来回收内存，而尽量少的触发Full GC。毕竟系统运行一会儿就要因为GC卡住一段时间，再加上其他的同步阻塞，整个系统给人的感觉就是又卡又慢。
什么时间回收垃圾？
当程序运行时，各种数据、对象、线程、内存等都时刻在发生变化，当下达垃圾收集命令后就立刻进行收集吗？肯定不是。这里来了解两个概念：安全点(safepoint)和安全区(safe region)。
安全点基本上以“是否具有让程序长时间执行的特征”为标准进行选定。
安全区就是在一段代码片段中，引用关系不会发生变化，可以看作是被扩展、拉长了的安全点。
常见垃圾收集器
现在常见的垃圾收集器有如下几种：
新生代收集器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge
老年代收集器：Serial Old、CMS、Parallel Old
堆内存垃圾收集器：G1----->G1收集器在有限的时间内可以获得最大的回收效率。
新生代和老年代的垃圾回收有什么不同？
分代收集算法(Generational Collection)
分代回收算法实际上是把复制算法和标记整理法的结合，并不是真正一个新的算法，一般分为：老年代（Old Generation）和新生代（Young Generation），老年代就是很少垃圾需要进行回收的，新生代就是有很多的内存空间需要回收，所以不同代就采用不同的回收算法，以此来达到高效的回收算法。
新生代：由于新生代产生很多临时对象，大量对象需要进行回收，所以采用复制算法是最高效的。
老年代：回收的对象很少，都是经过几次标记后都不是可回收的状态转移到老年代的，所以仅有少量对象需要回收，故采用标记清除或者标记整理算法。
