1、进程和线程区别，为什么使用多线程？
进程是程序运行和资源分配的基本单位，一个程序至少有一个进程；
线程是进程的一个实体，也叫轻量级进程，是cpu调度和分派的基本单位
一个进程会有1个或多个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。
进程有自己的独立地址空间，线程没有
进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位
• 与进程相比，线程的创建和切换开销更小
• 多CPU或多核计算机本身具有执行多线程的能力，在多CPU计算机上使用多线程能提高CPU的利用率
2、并行和并发有什么区别？
并行是指同一时刻内在不同实体上发生两个或多个事件；
并发是指同一时间间隔内发生在同一实体上两个或多个事件
在一台处理器上“同时”处理多个任务，在多台处理器上同时处理多个任务。如hadoop分布式集群[hædu:p]。 所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核，以达到最高的处理性能。
3、同步和异步有什么区别？
所谓同步，就是发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回或不继续执行后续操作
异步与同步相对，当一个异步过程调用发出后，调用者在没有得到结果之前，就可以继续执行后续操作
4、创建线程有哪几种方式？ 哪种比较好？
• 继承Thread类，重写run( )方法
• 实现Runnable接口，并实现该接口的run( )方法
• 通过Callable和Future创建线程；即通过实现Executor框架中Callable接口，重写call( )方法
• 基于线程池
实现Runnable 接口这种方式更受欢迎，因为这不需要继承 Thread 类。在应用设计中已经继 承了别的对象的情况下，这需要多继承（而 Java 不支持多继承），只能实现接口。
5、 说一下 Runnable 和 Callable 有什么区别？
Runnable接口中的run()方法的返回值是void，它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已；
Callable接口中的call()方法是有返回值的，是一个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。
Runnable 接口 run 方法只能抛出运行时异常，且无法捕获处理；Callable 接口 call 方法允许抛出异常，
可以获取异常信息。
6、线程的生命周期或者线程有哪些状态？
线程的生命周期分为新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Runing)、阻塞(Blocked)、死亡(Dead)
在Java中使用new关键字创建一个线程，新创建的线程将处于新建状态
新建的线程对象在调用start方法之后将转为就绪状态
就绪状态的线程竞争到CPU使用权并开始执行run方法的线程执行体时，会转为运行状态
运行中的线程主动或被动放弃CPU的使用权并暂停运行，此时该线程转为阻塞状态，直到再次进入可运行状态，才有机会再次竞争到CPU使用权并转为运行状态。阻塞状态分为3种：
• 等待阻塞：运行中的线程调用wait方法时，JVM会把该线程放入等待序列(Waitting Queue)中，线程转为阻塞状态
• 同步阻塞：运行中的线程尝试获取正在被其他线程占用的对象同步锁时，JVM会把该线程放入锁池(Lock Pool)中，
线程转为阻塞状态
• 其他阻塞：运行中的线程在执行Thread.sleep(long ms)、Thread.join()或者发送I/O请求时，
JVM会把该线程转为阻塞状态
线程以3种方式结束后转为死亡状态
• 线程正常结束：执行完run方法或者call方法
• 线程异常退出：运行中的线程抛出一个Error或未捕获的Exception，线程异常退出
• 手动结束：调用线程对象的stop方法手动结束运行中的线程（该方法会瞬间释放线程占用的同步对象锁，
导致所混乱和死锁，不推荐使用）
7、什么是守护线程？
守护线程是程序运行的时候在后台提供一种通用服务的线程。所有用户线程停止，进程会停掉所有守护线程，退出程序
Java中把线程设置为守护线程的方法：在 start 线程之前调用线程的 setDaemon(true) 方法
8、sleep( ) 和 wait( ) 有什么区别？
sleep( )方法是Thread类（线程类）的静态方法，让调用线程进入睡眠状态，让出执行机会给其他线程，
等到休眠时间结束后，线程进入就绪状态和其他线程一起竞争cpu的执行时间。因为sleep() 是static静态的方法，
它不能改变对象的机锁，当一个synchronized块中调用了sleep() 方法，线程虽然进入休眠，
但是对象的机锁没有被释放，其他线程依然无法访问这个对象。
wait( )是Object类的方法，当一个线程执行到wait方法时，它就进入到一个和该对象相关的等待池，
同时释放对象的机锁，使得其他线程能够访问，可以通过notify，notifyAll方法来唤醒等待的线程
9、notify ( )和 notifyAll ( )有什么区别？
如果线程调用了对象的 wait()方法，那么线程便会处于该对象的等待池中，等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。
当有线程调用了对象的 notifyAll()方法（唤醒所有 wait 线程）或 notify()方法(只随机唤醒一个 wait 线程)，
被唤醒的的线程便会进入该对象的锁池中，锁池中的线程会去竞争该对象锁。
10、线程的 run( )和 start( )有什么区别？
start方法用于启动线程，此时线程处于就绪状态，并没有运行
run方法也叫线程体，包含了要执行的线程的逻辑代码，在调用run方法后，线程就进入运行状态
11、Java 中的锁是什么?
在并发编程中，经常会遇到多个线程访问同一个共享变量，当同时对共享变量进行读写操作时，就会产生数据不一致的情况。 为了解决这个问题
JDK 1.5 之前，使用 synchronized 关键字，拿到 Java 对象的锁，保护锁定的代码块。
JVM 保证同一时刻只有一个线程可以拿到这个Java对象的锁，执行对应的代码块。
JDK 1.5 之后，引入了并发工具包 java.util.concurrent.locks.Lock，让锁的功能更加丰富
12、什么是死锁(deadlock)？死锁的四个必要条件和如何避免线程死锁？
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，
若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。
这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁。
• 互斥条件：即某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个或两个以上的进程占有；
• 请求与保持条件：一个线程(进程)因请求被占用资源而发生阻塞时，对已获得的资源保持不放；
• 不可抢占/剥夺条件：已经分配给一个进程的资源不能强制性地被抢占，该资源只能被占有它的进程显式地释放；
• 循环等待条件：有两个或者两个以上的进程组成一条环路，该环路中的每个进程都在等待下一个进程所占有的资源
（p0正在等待p1占用的资源，p1正在等待p2占用的资源...pn正在等待p0占用的资源）。
避免死锁可以概括成三种方法：
• 加锁顺序（线程按照一定的顺序加锁）；
• 加锁时限（使用定时锁-->tryLock( );线程尝试获取锁的时候加上一定的时限，超过时限则放弃对该锁的请求，
并释放自己占有的锁）；
• 死锁检测（JDK提供了两种方式来给我们检测：图形化界面工具JConsole，Jstack是JDK自带的命令行工具，
主要用于线程Dump分析）
13、多线程同步的实现方法有哪些？
当多个线程同时读访问同一个资源时，可能会引起冲突。这时候，我们需要引入线程“同步”机制，即各位线程之间要有个先来后到，线程同步即几个线程之间要排队，一个一个对共享资源进行操作，而不是同时进行操作
• synchronized关键字
在Java中每个对象都有一个对象锁，该锁表明对象只允许被一个线程拥有，当一个线程调用对象的synchronized代码
时，需要先获取这个锁，再执行代码，执行结束后，释放锁
synchronized方法和synchronized块
• wait( )方法和notify ( )方法
在synchronized代码被执行期间，线程可以调用对象的wait( )方法，释放对象锁，进入等待状态，
并且可以调用notify ( )或 notifyAll ( )来唤醒其他等待的线程，并允许线程去获得锁
• volatile关键字
volatile关键字为访问提供了一种免锁机制， 在CPU计算过程中，会将计算过程的数据加载到CPU计算缓存中，
而volatile修饰的变量是线程可见的，当JVM解释volatile修饰的变量时，会通知CPU，在计算过程中，
每次使用变量参与计算时，都会检查内存中的数据是否发生变化，而不是一直使用CPU缓存中的数据，
可以保证计算结果的正确
• Lock
JDK5新增加了Lock接口以及它的一个实现类ReentranLock（重入锁），Lock也可以用来实现多线程的同步
14、Java 中的锁有哪些？
公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。对于 ReentrantLock而言，通过构造函数指定该锁是否是公平锁，
默认是非公平锁。
对于Synchronized而言，也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过
AQS(AbstractQueuedSynchronizer)的来实现线程调度，所以并没有任何办法使其变成公平锁。
可重入锁又名递归锁，是指在同一个线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁。
ReentrantLock和Synchronized都是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。
独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。
共享锁是指该锁可被多个线程所持有
ReentrantLock 和 synchronized都是独享锁。但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独享锁。读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的，读写，写读 ，写写的过程是互斥的。独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的
互斥锁/读写锁就是上面独享锁/共享锁具体的实现
互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock
读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock
乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁，而是指看待并发同步的角度
对于同一个数据的并发操作，悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。
乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用尝试更新，
不断重新的方式更新数据。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事情的。
Java 里面的 synchronized 关键字的实现也是悲观锁。
乐观锁在Java中的使用，是无锁编程，常常采用的是CAS算法，典型的例子就是原子类，通过CAS自旋实现原子操作的更新。
在Java中，自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，
这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU
这三种锁是指锁的状态，并且是针对Synchronized
偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁。
轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候，被另一个线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，
其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，提高性能。
重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候，另一个线程虽然是自旋，但自旋不会一直持续下去，
当自旋一定次数的时候，还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁膨胀为重量级锁。
重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞，性能降低
15、 多线程锁的升级原理是什么？
在Java中，锁共有4种状态，级别从低到高依次为：无状态锁，偏向锁，轻量级锁和重量级锁状态，这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。
锁升级的图示过程：
16、synchronized锁和Lock锁有什么异同？
• 实现层面不一样
synchronized 是 Java 关键字，在JVM层面实现加锁和释放锁；Lock 是一个接口，在代码层面实现加锁和释放锁
• 是否自动释放锁
synchronized 在线程代码执行完或出现异常时自动释放锁；Lock 不会自动释放锁，
需要在 finally {} 代码块显式地中释放锁
• 是否可知获取锁成功
synchronized 无法得知是否获取锁成功；Lock 可以通过 tryLock()获得加锁是否成功（成功返回true）
• 是否一直等待
synchronized 会导致线程拿不到锁一直等待；Lock 可以设置尝试获取锁或者获取锁失败一定时间超时
• 功能复杂性
synchronized 的锁可重入、不可中断、非公平；Lock 可重入、可判断、可公平和不公平
17、synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？
• synchronized 是Java关键字，synchronized 是JVM 层面实现的；ReentrantLock 是JDK代码层面实现
• synchronized 在加锁代码块执行完或者出现异常，自动释放锁；ReentrantLock 不会自动释放锁，
需要在 finally{} 代码块显示释放
• synchronized 竞争锁时会一直等待；ReentrantLock 可以尝试获取锁，并得到获取结果
• synchronized 获取锁无法设置超时；ReentrantLock 可以设置获取锁的超时时间
• synchronized 无法实现公平锁；ReentrantLock 可以满足公平锁，即先等待先获取到锁
• synchronized 控制等待和唤醒需要结合加锁对象的 wait() 和 notify()、notifyAll()；
ReentrantLock 控制等待和唤醒需要结合 Condition 的 await() 和 signal()、signalAll() 方法
18、volatile关键字作用是什么？
1.保证了不同线程对共享变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了共享变量的值，
共享变量修改后的值对其他线程立即可见；
2.volatile禁止指令重排，即volatile修饰的变量不会被缓存在寄存器中或者对其他处理器不可见的地方，
因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。
19、什么是线程池？
线程池就是创建若干个可执行的线程放入一个池（容器）中，有任务需要处理时，会提交到线程池中的任务队列，
处理完之后线程并不会被销毁，而是仍然在线程池中等待下一个任务。Java线程池是通过Executor框架实现的
20、创建线程池有哪几种方式？或者说几种常用的线程池
•
创建一个固定线程数量的线程池，并将线程资源放在队列中循环使用
•
创建一个可缓存的线程池，如果线程池的规模超过了处理需求，将自动回收空闲线程，
而当需求增加时，则可以自动添加新线程
•
创建了一个固定长度的线程池，可以设置给定的延迟时间的方式来执行任务
•
这是一个单线程的Executor，它创建单个工作线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会创建一个新的来替代它；
它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。
•
创建一个拥有足够数量的线程池来达到快速运算的目的，JDK1.8新增
21、为什么要使用线程池？
使用线程池框架 Executor 能更好的管理线程、避免频繁创建和销毁线程，提高系统资源使用率
22、线程池有哪些状态？
线程池有5种状态：
•
线程池一旦被创建，就处于 RUNNING 状态
•
不接收新任务，但能处理已排队的任务
•
不接收新任务，不处理已排队的任务，并且会中断正在处理的任务
•
线程池在Shutdown或者Stop状态，任务队列为空且执行中任务为空时，就会转变为Tidying状态
•
线程池彻底终止
23、什么是 Executor 框架？为什么使用 Executor 框架？
Executor 框架是一个根据一组执行策略调用，调度，执行和控制的异步任务的框架。
每次执行任务创建线程 new Thread()比较消耗性能，创建一个线程是比较耗时、耗资源的，
而且无限制的创建线程会引起应用程序内存溢出。
所以创建一个线程池是个更好的的解决方案，因为可以限制线程的数量并且可以回收再利用这些线程，
利用Executors 框架可以非常方便的创建一个线程池
24、JDK中Atomic开头的原子类实现原子性的原理是什么？
在多线程程序中，诸如++i或i++等运算不具有原子性，i++需要经过读取--修改--写入三个步骤，因此不是安全的线程操作。我们通过synchronized或者ReentrantLock将该操作变成原子操作，但synchronized和ReentrantLock均属于重量级锁 ，只做一个++这么简单的操作，都用到了synchronized锁，未免有点小题大做了 因此JVM为此类原子操作提供了一些原子操作同步类 ，使得同步操作(线程安全操作)更方便高效
• JDK Atomic开头的类，是通过 CAS 原理解决并发情况下原子性问题；
• CAS 包含 3 个参数，CAS(V, E, N)。V 表示需要更新的变量，E 表示变量当前期望值，N 表示更新为的值。
只有当变量 V 的值等于 E 时，变量 V 的值才会被更新为 N。如果变量 V 的值不等于 E ，
说明变量 V 的值已经被更新过，当前线程什么也不做，返回更新失败；
• 当多个线程同时使用 CAS 更新一个变量时，只有一个线程可以更新成功，其他都失败。
失败的线程不会被挂起，可以继续重试 CAS，也可以放弃操作；
• 在并发量很高的情况，会有大量 CAS 更新失败，所以需要慎用。
25、什么是CAS？
Java 并发机制实现原子操作有两种： 一种是锁，一种是CAS。CAS是Compare And Swap（比较和替换）的缩写。
java.util.concurrent.atomic中的很多类，如(AtomicInteger AtomicBoolean AtomicLong)都使用了CAS。
CAS是一种基于锁的操作，而且是乐观锁。
26、ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？
ThreadLocal提供了线程的局部变量，属于线程自身所有，不在多个线程间共享，
该变量对其他线程而言是隔离的，实现了线程的数据隔离，是一种实现线程安全的方式。
但是在管理环境下（如 Web 服务器）使用线程局部变量的时候要特别小心，在这种情况下，
工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放，
Java 应用就存在内存泄露的风险。
27、什么是 AQS
所谓AQS，指的是AbstractQueuedSynchronizer，AQS 是一个用来构建锁和同步器的框架，
使用 AQS 能简单且高效地构造出应用广泛的大量的同步器，比如我们提到的 ReentrantLock，Semaphore，
其他的诸如ReentrantReadWriteLock，FutureTask 等等皆是基于AQS 的。
28、谈一谈对CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的理解
CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore是([ˈkaʊntdaʊnlætʃ]--[ˈsaɪklɪkˈbæriər]--['seməfɔ:(r)])Java为我们提供了三个同步工具类：
• CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，允许一个或多个线程
一直等待其它线程的操作执行完后再执行相关操作，CountDownLatch基于线程计数器来实现并发访问控制
• CyclicBarrier可以实现让一组线程互相等待，直至某个状态之后再全部同时执行
• Semaphore指信号量，用于控制同时访问某些资源的线程个数
29、 在Java程序中怎么保证多线程的运行安全？
线程安全在三个方面体现：
原子性：提供互斥访问，同一时刻只能有一个线程对数据进行操作，（atomic,synchronized）
可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到，（synchronized,volatile）
有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序，该观察结果一般杂乱无序，
（happens-before原则）
30、说一下synchronized 底层实现原理？
synchronized用法
修饰方法
修饰代码块
• 同步代码块是通过 [ˈmɒnɪtə(r) ˈentə(r)]和 [ˈeksɪt]指令获取线程的执行权
每个对象有一个监视器锁（monitor）。当monitor被占用时就会处于锁定状态，
线程执行monitorenter指令时尝试获取monitor的所有权，
过程如下：
如果monitor的进入数为0，则该线程进入monitor，然后将进入数设置为1，该线程即为monitor的所有者
如果其他线程已经占用了monitor，则该线程进入阻塞状态，直到monitor的进入数为0
monitorexit指令执行时，monitor的进入数减1，如果减1后进入数为0，那线程退出monitor，
不再是这个monitor的所有者
• 同步方法通过加 ACC_SYNCHRONIZED 标识实现线程的执行权的控制
当方法被调用时，调用指令将会检查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 访问标志是否被设置，
如果设置了，JVM可以知道这是一个需要同步的方法，执行线程将先获取monitor，
获取成功之后才能执行方法体，方法执行完后再释放monitor。
