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简历第二条：熟悉Java并发编程，对Java的各种锁机制、线程池机制、AQS等有一定的理解
java并发
问题： 什么是进程和线程
进程是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位，使用进程是动态的。系统运行一个程序实际就是一个进程从创建，运行到消亡的过程。
在 Java 中，当我们启动 main 函数时其实就是启动了一个 JVM 的进程，而 main 函数所在的线程就是这个进程中的一个线程，也称主线程。
线程与进程相似，但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行的过程中可以产生多个线程。
与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源，但每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈，所以系统在产生一个线程，或是在各个线程之间作切换工作时，负担要比进程小得多。
问题1：为什么程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈是线程私有的呢？为什么堆和方法区是线程共享的呢？
程序计数器的作用：主要是保证切换线程后能恢复到准确位置。例如：一个线程运行一段时间后被另外一个线程抢占了，当另外一个线程运行完成后，怎么回到之前线程状态？如果我们计数器没有私有化，那么后一个线程使用了计数器后，就无法回到之前状态了。
虚拟机栈：用于存储局部变量的表，从方法调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在 Java 虚拟机栈中入栈和出栈的过程。
本地方法栈：也是存储局部变量
本地方法栈虚拟机栈所发挥的作用非常相似，区别是： 虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法 （也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务
所以：为了柏芝线程中的局部变量不被其他线程访问到，虚拟机栈和本地方法栈私有。
堆和方法区：所有线程共享的资源，其中堆是进程最大内存，主要用于存放新创建的对象，方法区主要用于存储已经加载的类信息，常量，静态变量等。
问题2：并发和并行区别
- 并发：两个及两个以上的作业在同一 时间段 内执行。
- 并行：两个及两个以上的作业在同一 时刻 执行。 最关键的点是：是否是 同时 执行。
问题3：为什么会使用多线程？
- 线程是轻量级进程，是程序最小执行单位，线程之间切换成本远远小于进程，多核cpu出现，意味着多个吸纳从可以同时运行，减少了线程上下文的切换开销。
- 现在是大数据时代，数据量动不动就是上千万，多线程作为并发编程的基础，可以大大提高系统整体的并发能力和性能。
问题4：线程生命周期和状态
java线程在运行时候有以下几种生命周期。
- new 初始状，线程被创建但是没有钓鱼start方法
- runnable 运行状态，线程调用了start
- blocked 阻塞状态，需要等待锁释放
- waiting 等待
- TIME_WAITING 超时等待
- TERMINATED：终止状态
线程创建之后它将处于 NEW（新建） 状态，调用 start() 方法后开始运行，线程这时候处于 READY（可运行） 状态。可运行状态的线程获得了 CPU 时间片（timeslice）后就处于 RUNNING（运行） 状态。
问题5：死锁的必要条件
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互斥条件：该资源任意一个时刻只由一个线程占用。
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请求与保持条件：一个线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
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不剥夺条件:线程已获得的资源在未使用完之前不能被其他线程强行剥夺，只有自己使用完毕后才释放资源。
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循环等待条件:若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
预防死锁
- 破坏请求和保存条件：一次把所有需要资源申请了
- 破坏不可剥夺条件：占用一不规范资源进一步申请其他资源时候，如果申请不到，就把占用资源释放
- 破坏循环等待条件：按照某熟悉申请资源
避免死锁：银行家算法 在进程提出资源申请时，先预判此次分配是否会导致操作系统进入不安全状态。如果会进入不安全状态，就暂时不答应这次请求，让该进程先阻塞等待
问题6：使用线程池好处
- 降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
- 提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
- 提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。
线程池创建：1.通过构造方法实现 2.通过框架实现
AQS原理
如果当前请求的资源是空闲的，那么就直接使用，并且把共享资源设置位锁定状态，如果资源被占用，就把当前线程阻塞，就需要一套阻塞等待以及幻想锁分配机制。AQS这个机制主要通过CLH队列锁（虚拟双向队列）实现。 AQS 是将每条请求共享资源的线程封装成一个 CLH 锁队列的一个结点（Node）来实现锁的分配。在 CLH 同步队列中，一个节点表示一个线程，它保存着线程的引用（thread）、 当前节点在队列中的状态（waitStatus）、前驱节点（prev）、后继节点（next）
JVM
类的加载是把类的.class文件读入内存，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个 java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构
类的加载最终是位于堆里面的Class对象，Class对象封装了类在方法区内的数据结构，程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。
类加载器并不需要等到某个类被“首次主动使用”时再加载它，JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它，如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误，类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误（LinkageError错误）如果这个类一直没有被程序主动使用，那么类加载器就不会报告错误
类加载的过程包括了加载、验证、准备、解析、初始化五个阶段。
- 加载：把外部二进制文件存储在方法区，并且在java堆里面创建一个对象
- 连接：确保被加载的类的正确性（检测文件格式、元数据、字节码、符合引用等）
- 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
- 解析：把类中符号引用转换为直接引用
- 初始化：为类变量赋予正确初始值，JVM负责对类进行初始化，主要对类变量进行初始化
详情参考：关于Jvm知识看这一篇就够了 - 知乎 (zhihu.com)
jvm垃圾回收：
当前商业虚拟机的垃圾收集器,大多数都遵循了“分代收集”的理论进行设计,分代收集名为理论,实质是一套符合大多数程序运行实际情况的经验法则。
而分代收集理论,建立在如下三个分代假说之上,即弱分代假说、强分代假说、跨代引用假说。
依据分代假说理论,垃圾回收可以分为如下几类：
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- 新生代收集：目标为新生代的垃圾收集。
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- 老年代收集：目标为老年代的垃圾收集,目前只有CMS收集器会有这种行为。
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- 混合收集：目标为整个新生代及部分老年代的垃圾收集,目前只有G1收集器会有这种行为。
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- 整堆收集：目标为整个堆和方法区的垃圾收集。
Java中的锁
Java中加锁有两种方式,分别是synchronized关键字和Lock接口,而Lock接口的经典实现是ReentrantLock。
另外还有ReadWriteLock接口,它的内部设计了两把锁分别用于读写,这两把锁都是Lock类型,它的经典实现是ReentrantReadWriteLock。其中,synchronized的实现依赖于对象头,Lock接口的实现则依赖于AQS。
synchronized的底层是采用Java对象头来存储锁信息的,对象头包含三部分,分别是Mark Word、Class Metadata Address、Array length。其中,Mark Word用来存储对象的hashCode及锁信息,Class Metadata Address用来存储对象类型的指针,而Array length则用来存储数组对象的长度。
AQS是队列同步器,是用来构建锁的基础框架,Lock实现类都是基于AQS实现的。AQS是基于模板方法模式进行设计的,所以锁的实现需要继承AQS并重写它指定的方法。
AQS内部定义了一个FIFO的队列来实现线程的同步,同时还定义了同步状态来记录锁的信息。
