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 大家好，我是狼王，一個愛打球的程序員

我花了點時間整理了一些多線程,并發(fā)相關(guān)的面試題，雖然不是很多，但是偶爾看看還是很有用的哦!

話不多說，直接開整!

01 什么是線程?

線程是操作系統(tǒng)能夠進⾏運算調(diào)度的最⼩單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位，可以使⽤多線程對進⾏運算提速。

02 什么是線程安全和線程不安全?

線程安全:

就是多線程訪問時，采⽤了加鎖機制，當⼀個線程訪問該類的某個數(shù)據(jù)時，進⾏保護，其他線程不能進⾏訪問，直到該線程讀取完，其他線程才可使⽤。不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不⼀致或者數(shù)據(jù)污染。Vector 是⽤同步⽅法來實現(xiàn)線程安全的, ⽽和它相似的ArrayList不是線程安全的。

線程不安全：

就是不提供數(shù)據(jù)訪問保護，有可能出現(xiàn)多個線程先后更改數(shù)據(jù)造成所得到的數(shù)據(jù)是臟數(shù)據(jù) 線程安全問題都是由全局變量及靜態(tài)變量引起的。若每個線程中對全局變量、靜態(tài)變量只有讀操作，⽽⽆寫操作，⼀般來說，這個全局變量是線程安全的;若有多個線程同時執(zhí)⾏寫操作，⼀般都需要考慮線程同步，否則的話就可能影響線程安全。

03 什么是自旋鎖?

自旋鎖是SMP架構(gòu)中的⼀種low-level的同步機制。

當線程A想要獲取⼀把自旋鎖⽽該鎖⼜被其它線程鎖持有時，線程A會在⼀個循環(huán)中自旋以檢測鎖是不是已經(jīng)可⽤了。

自旋鎖需要注意：

1. 由于自旋時不釋放CPU，因⽽持有自旋鎖的線程應(yīng)該盡快釋放自旋鎖，否則等待該自旋鎖的線程會⼀直在那⾥自旋，這就會浪費CPU時間。
2. 持有自旋鎖的線程在sleep之前應(yīng)該釋放自旋鎖以便其它線程可以獲得自旋鎖。

⽬前的JVM實現(xiàn)自旋會消耗CPU，如果⻓時間不調(diào)⽤doNotify⽅法，doWait⽅發(fā)會⼀直自旋，CPU會消耗太⼤。

自旋鎖⽐較適⽤于鎖使⽤者保持鎖時間⽐較短的情況，這種情況自旋鎖的效率⽐較⾼。

自旋鎖是⼀種對多處理器相當有效的機制，⽽在單處理器⾮搶占式的系統(tǒng)中基本上沒有做⽤。

04 什么是CAS?

1. CAS(compare and swap)的縮寫，中⽂翻譯成⽐較并交換。
2. CAS 不通過JVM,直接利⽤java本地⽅ JNI(Java Native Interface為JAVA本地調(diào)⽤),直接調(diào)⽤CPU 的cmpxchg(是匯編指令)指令。
3. 利⽤CPU的CAS指令，同時借助JNI來完成Java的⾮阻塞算法,實現(xiàn)原⼦操作。其它原⼦操作都是利⽤類似的特性完成的。
4. 整個java.util.concurrent都是建⽴在CAS之上的，因此對于synchronized阻塞算法，J.U.C在性能上有了很⼤的提升。
5. CAS是項樂觀鎖技術(shù)，當多個線程嘗試使⽤CAS同時更新同⼀個變量時，只有其中⼀個線程能更新變量的值，⽽其它線程都失敗，失敗的線程并不會被掛起，⽽是被告知這次競爭中失敗，并可以再次嘗試。

• 使⽤CAS在線程沖突嚴重時，會⼤幅降低程序性能;CAS只適合于線程沖突較少的情況使⽤。
• synchronized在jdk1.6之后，已經(jīng)改進優(yōu)化。synchronized的底層實現(xiàn)主要依靠Lock-Free的隊列，基本思路是自旋后阻塞，競爭切換后繼續(xù)競爭鎖，稍微犧牲了公平性，但獲得了⾼吞吐量。在線程沖突較少的情況下，可以獲得和CAS類似的性能;⽽線程沖突嚴重的情況下，性能遠⾼于CAS。

05 什么是樂觀鎖和悲觀鎖?

1.悲觀鎖

Java在JDK1.5之前都是靠synchronized關(guān)鍵字保證同步的，這種通過使⽤⼀致的鎖定協(xié)議來協(xié)調(diào)對共享狀態(tài)的訪問，可以確保⽆論哪個線程持有共享變量的鎖，都采⽤獨占的⽅式來訪問這些變量。獨占鎖其實就是⼀種悲觀鎖，所以可以說synchronized是悲觀鎖。

2.樂觀鎖

樂觀鎖( Optimistic Locking)其實是⼀種思想。相對悲觀鎖⽽⾔，樂觀鎖假設(shè)認為數(shù)據(jù)⼀般情況下不會造成沖突，所以在數(shù)據(jù)進⾏提交更新的時候，才會正式對數(shù)據(jù)的沖突與否進⾏檢測，如果發(fā)現(xiàn)沖突了，則讓返回⽤戶錯誤的信息，讓⽤戶決定如何去做。memcached使⽤了cas樂觀鎖技術(shù)保證數(shù)據(jù)⼀致性。

06 什么是AQS?

1、AbstractQueuedSynchronizer簡稱AQS，是⼀個⽤于構(gòu)建鎖和同步容器的框架。事實上concurrent包內(nèi)許多類都是基于AQS構(gòu)建，例如ReentrantLock，Semaphore，CountDownLatch，ReentrantReadWriteLock，F(xiàn)utureTask等。AQS解決了在實現(xiàn)同步容器時設(shè)計的⼤量細節(jié)問題。

2、AQS使⽤⼀個FIFO的隊列表示排隊等待鎖的線程，隊列頭節(jié)點稱作“哨兵節(jié)點”或者“啞節(jié)點”，它不與任何線程關(guān)聯(lián)。其他的節(jié)點與等待線程關(guān)聯(lián)，每個節(jié)點維護⼀個等待狀態(tài)waitStatus。 

07 什么是原⼦操作?在Java Concurrency API中有哪些原⼦類(atomic classes)?

1. 原⼦操作是指⼀個不受其他操作影響的操作任務(wù)單元。原⼦操作是在多線程環(huán)境下避免數(shù)據(jù)不⼀致必須的⼿段。
2. int++并不是⼀個原⼦操作，所以當⼀個線程讀取它的值并加1時，另外⼀個線程有可能會讀到之前的值，這就會引發(fā)錯誤。
3. 為了解決這個問題，必須保證增加操作是原⼦的，在JDK1.5之前我們可以使⽤同步技術(shù)來做到這⼀點。

到JDK1.5，java.util.concurrent.atomic包提供了int和long類型的裝類，它們可以自動的保證對于他們的操作是原⼦的并且不需要使⽤同步。

08 什么是Executors框架?

Java通過Executors提供四種線程池，分別為：

newCachedThreadPool創(chuàng)建⼀個可緩存線程池，如果線程池⻓度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若⽆可回收，則新建線程。newFixedThreadPool 創(chuàng)建⼀個定⻓線程池，可控制線程最⼤并發(fā)數(shù)，超出的線程會在隊列中等待。newScheduledThreadPool 創(chuàng)建⼀個定⻓線程池，⽀持定時及周期性任務(wù)執(zhí)⾏。newSingleThreadExecutor 創(chuàng)建⼀個單線程化的線程池，它只會⽤唯⼀的⼯作線程來執(zhí)⾏任務(wù)，保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級)執(zhí)⾏。

09 什么是阻塞隊列?如何使⽤阻塞隊列來實現(xiàn)⽣產(chǎn)者-消費者模型?

1、JDK7提供了7個阻塞隊列。(也屬于并發(fā)容器)

ArrayBlockingQueue ：⼀個由數(shù)組結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊列。LinkedBlockingQueue ：⼀個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊列。PriorityBlockingQueue ：⼀個⽀持優(yōu)先級排序的⽆界阻塞隊列。DelayQueue：⼀個使⽤優(yōu)先級隊列實現(xiàn)的⽆界阻塞隊列。SynchronousQueue：⼀個不存儲元素的阻塞隊列。LinkedTransferQueue：⼀個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的⽆界阻塞隊列。LinkedBlockingDeque：⼀個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊列。

2、概念：阻塞隊列是⼀個在隊列基礎(chǔ)上⼜⽀持了兩個附加操作的隊列。

3、2個附加操作：

3.1. ⽀持阻塞的插⼊⽅法：隊列滿時，隊列會阻塞插⼊元素的線程，直到隊列不滿。

3.2 ⽀持阻塞的移除⽅法：隊列空時，獲取元素的線程會等待隊列變?yōu)?#12206;空。

10 什么是Callable和Future?

1、Callable 和 Future 是⽐較有趣的⼀對組合。當我們需要獲取線程的執(zhí)⾏結(jié)果時，就需要⽤到它們。Callable⽤于產(chǎn)⽣結(jié)果，F(xiàn)uture⽤于獲取結(jié)果。

2、Callable接⼝使⽤泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了⼀些有⽤的⽅法去在線程池中執(zhí)⾏Callable內(nèi)的任務(wù)。由于Callable任務(wù)是并⾏的，必須等待它返回的結(jié)果。java.util.concurrent.Future對象解決了這個問題。

3、在線程池提交Callable任務(wù)后返回了⼀個Future對象，使⽤它可以知道Callable任務(wù)的狀態(tài)和得到Callable返回的執(zhí)⾏結(jié)果。Future提供了get()⽅法，等待Callable結(jié)束并獲取它的執(zhí)⾏結(jié)果。

11 什么是FutureTask?

1、FutureTask可⽤于異步獲取執(zhí)⾏結(jié)果或取消執(zhí)⾏任務(wù)的場景。通過傳⼊Runnable或者Callable的任務(wù)給FutureTask，直接調(diào)⽤其run⽅法或者放⼊線程池執(zhí)⾏，之后可以在外部通過FutureTask的get⽅法異步獲取執(zhí)⾏結(jié)果，因此，F(xiàn)utureTask⾮常適合⽤于耗時的計算，主線程可以在完成自⼰的任務(wù)后，再去獲取結(jié)果。另外，F(xiàn)utureTask還可以確保即使調(diào)⽤了多次run⽅法，它都只會執(zhí)⾏⼀次Runnable或者Callable任務(wù)，或者通過cancel取消FutureTask的執(zhí)⾏等。

2、futuretask可⽤于執(zhí)⾏多任務(wù)、以及避免⾼并發(fā)情況下多次創(chuàng)建數(shù)據(jù)機鎖的出現(xiàn)。

12 什么是同步容器和并發(fā)容器的實現(xiàn)?

同步容器:

1、主要代表有Vector和Hashtable，以及Collections.synchronizedXxx等。

2、鎖的粒度為當前對象整體。

3、迭代器是及時失敗的，即在迭代的過程中發(fā)現(xiàn)被修改，就會拋出ConcurrentModificationException。

并發(fā)容器:

1、主要代表有ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet。

2、鎖的粒度是分散的、細粒度的，即讀和寫是使⽤不同的鎖。

3、迭代器具有弱⼀致性，即可以容忍并發(fā)修改，不會拋出ConcurrentModificationException。

• ConcurrentHashMap 采⽤分段鎖技術(shù)，同步容器中，是⼀個容器⼀個鎖，但在ConcurrentHashMap中，會將hash表的數(shù)組部分分成若⼲段，每段維護⼀個鎖，以達到⾼效的并發(fā)訪問;

13 什么是多線程的上下⽂切換?

1、多線程：是指從軟件或者硬件上實現(xiàn)多個線程的并發(fā)技術(shù)。

2、多線程的好處：

• 使⽤多線程可以把程序中占據(jù)時間⻓的任務(wù)放到后臺去處理，如圖⽚、視屏的下載 發(fā)揮多核處理器的優(yōu)勢，并發(fā)執(zhí)⾏讓系統(tǒng)運⾏的更快、更流暢，⽤戶體驗更好

3、多線程的缺點：

• ⼤量的線程降低代碼的可讀性;更多的線程需要更多的內(nèi)存空間, 當多個線程對同⼀個資源出現(xiàn)爭奪時候要注意線程安全的問題。

4、多線程的上下⽂切換：

• CPU通過時間⽚分配算法來循環(huán)執(zhí)⾏任務(wù)，當前任務(wù)執(zhí)⾏⼀個時間⽚后會切換到下⼀個任務(wù)。但是，在切換前會保存上⼀個任務(wù)的狀態(tài)，以便下次切換回這個任務(wù)時，可以再次加載這個任務(wù)的狀態(tài)。

14 ThreadLocal的設(shè)計理念與作⽤?

Java中的ThreadLocal類允許我們創(chuàng)建只能被同⼀個線程讀寫的變量。因此，如果⼀段代碼含有⼀個ThreadLocal變量的引⽤，即使兩個線程同時執(zhí)⾏這段代碼，它們也⽆法訪問到對⽅的ThreadLocal變量。

概念：線程局部變量。在并發(fā)編程的時候，成員變量如果不做任何處理其實是線程不安全的，各個線程都在操作同⼀個變量，顯然是不⾏的，并且我們也知道volatile這個關(guān)鍵字也是不能保證線程安全的。那么在有⼀種情況之下，我們需要滿⾜這樣⼀個條件：變量是同⼀個，但是每個線程都使⽤同⼀個初始值，也就是使⽤同⼀個變量的⼀個新的副本。這種情況之下ThreadLocal就⾮常適⽤，⽐如說DAO的數(shù)據(jù)庫連接，我們知道DAO是單例的，那么他的屬性Connection就不是⼀個線程安全的變量。⽽我們每個線程都需要使⽤他，并且各自使⽤各自的。這種情況，ThreadLocal就⽐較好的解決了這個問題。

原理：從本質(zhì)來講，就是每個線程都維護了⼀個map，⽽這個map的key就threadLocal，⽽值就是我們set的那個值，每次線程在get的時候，都從自⼰的變量中取值，既然從自⼰的變量中取值，那肯定就不存在線程安全問題，總體來講，ThreadLocal這個變量的狀態(tài)根本沒有發(fā)⽣變化，他僅僅是充當⼀個key的⻆⾊，另外提供給每⼀個線程⼀個初始值。

實現(xiàn)機制：每個Thread對象內(nèi)部都維護了⼀個ThreadLocalMap這樣⼀個ThreadLocal的Map，可以存放若⼲個 ThreadLocal。

15 ThreadPool(線程池)⽤法與優(yōu)勢?

ThreadPool 優(yōu)點:

減少了創(chuàng)建和銷毀線程的次數(shù)，每個⼯作線程都可以被重復(fù)利⽤，可執(zhí)⾏多個任務(wù) 可以根據(jù)系統(tǒng)的承受能⼒，調(diào)整線程池中⼯作線線程的數(shù)⽬，防⽌因為因為消耗過多的內(nèi)存，⽽把服務(wù)器累趴下(每個線程需要⼤約1MB內(nèi)存，線程開的越多，消耗的內(nèi)存也就越⼤，最后死機)

------減少在創(chuàng)建和銷毀線程上所花的時間以及系統(tǒng)資源的開銷

------如不使⽤線程池，有可能造成系統(tǒng)創(chuàng)建⼤量線程⽽導(dǎo)致消耗完系統(tǒng)內(nèi)存

• Java⾥⾯線程池的頂級接⼜是Executor，但是嚴格意義上講Executor并不是⼀個線程池，⽽只是⼀個執(zhí)⾏線程的⼯具。真正的線程池接⼜是ExecutorService。

當線程數(shù)⼩于corePoolSize時，創(chuàng)建線程執(zhí)⾏任務(wù)。

當線程數(shù)⼤于等于corePoolSize并且workQueue沒有滿時，放⼊workQueue中

線程數(shù)⼤于等于corePoolSize并且當workQueue滿時，新任務(wù)新建線程運⾏，線程總數(shù)要⼩于maximumPoolSize

當線程總數(shù)等于maximumPoolSize并且workQueue滿了的時候執(zhí)⾏handler的rejectedExecution。也就是拒絕策略。

16 Concurrent包⾥的其他東⻄：ArrayBlockingQueue、CountDownLatch等等。

1、ArrayBlockingQueue 數(shù)組結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊列。

2、CountDownLatch 允許⼀個或多個線程等待其他線程完成操作;join⽤于讓當前執(zhí)⾏線程等待join線程執(zhí)⾏結(jié)束。其實現(xiàn)原理是不停檢查join線程是否存活，如果join線程存活則讓當前線程永遠wait。

17 synchronized和ReentrantLock的區(qū)別?

基礎(chǔ)知識:

1.可重⼊鎖?？芍?#12042;鎖是指同⼀個線程可以多次獲取同⼀把鎖。ReentrantLocksynchronized都是可重⼊鎖。

2.可中斷鎖?？芍袛噫i是指線程嘗試獲取鎖的過程中，是否可以響應(yīng)中斷。synchronized是不可中斷鎖，⽽ReentrantLock則提供了中斷功能。公平鎖與⾮公平鎖。公平鎖是指多個線程同時嘗試獲取同⼀把鎖時，獲取鎖的順序按照線程達到的順序，⽽⾮公平鎖則允許線程“插隊”。synchronized是⾮公平鎖，⽽ReentrantLock的默認實現(xiàn)是⾮公平鎖，但是也可以設(shè)置為公平鎖。

3.CAS操作(CompareAndSwap)。CAS操作簡單的說就是⽐較并交換。CAS 操作包含三個操作數(shù) —— 內(nèi)存位置(V)、預(yù)期原值(A)和新值(B)。如果內(nèi)存位置的值與預(yù)期原值相匹配，那么處理器會自動將該位置值更新為新值。否則，處理器不做任何操作。⽆論哪種情況，它都會在 CAS 指令之前返回該位置的值。CAS 有效地說明了“我認為位置 V 應(yīng)該包含值 A;如果包含該值，則將 B 放到這個位置;否則，不要更改該位置，只告訴我這個位置現(xiàn)在的值即可。”

4.Synchronized: isynchronized是java內(nèi)置的關(guān)鍵字，它提供了⼀種獨占的加鎖⽅式。synchronized的獲取和釋放鎖由JVM實現(xiàn)，⽤戶不需要顯示的釋放鎖，⾮常⽅便。然⽽synchronized也有⼀定的局限性：

當線程嘗試獲取鎖的時候，如果獲取不到鎖會⼀直阻塞。

如果獲取鎖的線程進⼊休眠或者阻塞，除⾮當前線程異常，否則其他線程嘗試獲取鎖必須⼀直等待。

5.ReentrantLock:

ReentrantLock它是JDK 1.5之后提供的API層⾯的互斥鎖，需要lock()和unlock()⽅法配合try/finally語句塊來完成。

等待可中斷避免，出現(xiàn)死鎖的情況(如果別的線程正持有鎖，會等待參數(shù)給定的時間，在等待的過程中，如果獲取了鎖定，就返回true，如果等待超時，返回false)

公平鎖與⾮公平鎖多個線程等待同⼀個鎖時，必須按照申請鎖的時間順序獲得鎖，Synchronized鎖⾮公平鎖，ReentrantLock默認的構(gòu)造函數(shù)是創(chuàng)建的⾮公平鎖，可以通過參數(shù)true設(shè)為公平鎖，但公平鎖表現(xiàn)的性能不是很好。

18 Semaphore有什么作⽤?

Semaphore就是⼀個信號量，它的作⽤是限制某段代碼塊的并發(fā)數(shù)

19 Java Concurrency API中的Lock接⼝(Lock interface)是什么?對⽐同步它有什么優(yōu)勢?

1、Lock接⼝⽐同步⽅法和同步塊提供了更具擴展性的鎖操作。他們允許更靈活的結(jié)構(gòu)，可以具有完全不同的性質(zhì)，并且可以⽀持多個相關(guān)類的條件對象。

2、它的優(yōu)勢有：

可以使鎖更公平 可以使線程在等待鎖的時候響應(yīng)中斷 可以讓線程嘗試獲取鎖，并在⽆法獲取鎖的時候⽴即返回或者等待⼀段時間 可以在不同的范圍，以不同的順序獲取和釋放鎖

20 Hashtable的size()⽅法中明明只有⼀條語句”return count”，為什么還要做同步?

1、同⼀時間只能有⼀條線程執(zhí)⾏固定類的同步⽅法，但是對于類的⾮同步⽅法，可以多條線程同時訪問。所以，這樣就有問題了，可能線程A在執(zhí)⾏Hashtable的put⽅法添加數(shù)據(jù)，線程B則可以正常調(diào)⽤size()⽅法讀取Hashtable中當前元素的個數(shù)，那讀取到的值可能不是最新的，可能線程A添加了完了數(shù)據(jù)，但是沒有對size++，線程B就已經(jīng)讀取size了，那 么對于線程B來說讀取到的size⼀定是不準確的。

2、⽽給size()⽅法加了同步之后，意味著線程B調(diào)⽤size()⽅法只有在線程A調(diào)⽤put⽅法完畢之后才可以調(diào)⽤，這樣就保證了線程安全性。

21 ConcurrentHashMap的并發(fā)度是什么?

1、⼯作機制(分⽚思想)：它引⼊了⼀個“分段鎖”的概念，具體可以理解為把⼀個⼤的Map拆分成N個⼩的segment，根據(jù)key.hashCode()來決定把key放到哪個HashTable中。可以提供相同的線程安全，但是效率提升N倍，默認提升16倍。

2、應(yīng)⽤：當讀>寫時使⽤，適合做緩存，在程序啟動時初始化，之后可以被多個線程訪問;

3、hash沖突：

簡介：HashMap中調(diào)⽤hashCode()⽅法來計算hashCode。由于在Java中兩個不同的對象可能有⼀樣的hashCode,所以不同的鍵可能有⼀樣hashCode，從⽽導(dǎo)致沖突的產(chǎn)⽣。hash沖突解決：使⽤平衡樹來代替鏈表，當同⼀hash中的元素數(shù)量超過特定的值便會由鏈表切換到平衡樹

4、⽆鎖讀：ConcurrentHashMap之所以有較好的并發(fā)性是因為ConcurrentHashMap是⽆鎖讀和加鎖寫，并且利⽤了分段鎖(不是在所有的entry上加鎖，⽽是在⼀部分entry上加鎖);

讀之前會先判斷count(jdk1.6)，其中的count是被volatile修飾的(當變量被volatile修飾后，每次更改該變量的時候會將更改結(jié)果寫到系統(tǒng)主內(nèi)存中，利⽤多處理器的緩存⼀致性，其他處理器會發(fā)現(xiàn)自⼰的緩存⾏對應(yīng)的內(nèi)存地址被修改，就會將自⼰處理器的緩存⾏設(shè)置為失效，并強制從系統(tǒng)主內(nèi)存獲取最新的數(shù)據(jù)。)，故可以實現(xiàn)⽆鎖讀。

5、ConcurrentHashMap的并發(fā)度就是segment的⼤⼩，默認為16，這意味著最多同時可以有16條線程操作ConcurrentHashMap，這也是ConcurrentHashMap對Hashtable的最⼤優(yōu)勢。

22 ReentrantReadWriteLock讀寫鎖的使⽤?

1、讀寫鎖：分為讀鎖和寫鎖，多個讀鎖不互斥，讀鎖與寫鎖互斥，這是由jvm自⼰控制的，你只要上好相應(yīng)的鎖即可。

2、如果你的代碼只讀數(shù)據(jù)，可以很多⼈同時讀，但不能同時寫，那就上讀鎖;

3、如果你的代碼修改數(shù)據(jù)，只能有⼀個⼈在寫，且不能同時讀取，那就上寫鎖?？傊?，讀的時候上讀鎖，寫的時候上寫鎖!

23 CyclicBarrier和CountDownLatch的⽤法及區(qū)別?

CyclicBarrier和CountDownLatch 都位于java.util.concurrent 這個包下

24 LockSupport⼯具?

LockSupport是JDK中⽐較底層的類，⽤來創(chuàng)建鎖和其他同步⼯具類的基本線程阻塞。java鎖和同步器框架的核⼼ AQS:AbstractQueuedSynchronizer，就是通過調(diào)⽤ LockSupport .park()和 LockSupport .unpark()實現(xiàn)線程的阻塞和喚醒的。

25 Condition接⼝及其實現(xiàn)原理?

在java.util.concurrent包中，有兩個很特殊的⼯具類，Condition和ReentrantLock，使⽤過的⼈都知道，ReentrantLock(重⼊鎖)是jdk的concurrent包提供的⼀種獨占鎖的實現(xiàn)。

我們知道在線程的同步時可以使⼀個線程阻塞⽽等待⼀個信號，同時放棄鎖使其他線程可以能競爭到鎖。

在synchronized中我們可以使⽤Object的wait()和notify⽅法實現(xiàn)這種等待和喚醒。

但是在Lock中怎么實現(xiàn)這種wait和notify呢?答案是Condition，學(xué)習(xí)Condition主要是為了⽅便以后學(xué)習(xí)blockqueue和concurrenthashmap的源碼，同時也進⼀步理解ReentrantLock。

26 Fork/Join框架的理解?

1、Fork就是把⼀個⼤任務(wù)切分為若⼲⼦任務(wù)并⾏的執(zhí)⾏。

2、Join就是合并這些⼦任務(wù)的執(zhí)⾏結(jié)果，最后得到這個⼤任務(wù)的結(jié)果。

27 wait()和sleep()的區(qū)別?

1、sleep() ⽅法是線程類(Thread)的靜態(tài)⽅法，讓調(diào)⽤線程進⼊睡眠狀態(tài)，讓出執(zhí)⾏機會給其他線程，等到休眠時間結(jié)束后，線程進⼊就緒狀態(tài)和其他線程⼀起競爭cpu的執(zhí)⾏時間。

因為sleep() 是static靜態(tài)的⽅法，他不能改變對象的機鎖，當⼀個synchronized塊中調(diào)⽤了sleep() ⽅法，線程雖然進⼊休眠，但是對象的機鎖沒有被釋放，其他線程依然⽆法訪問這個對象。

2、wait() wait()是Object類的⽅法，當⼀個線程執(zhí)⾏到wait⽅法時，它就進⼊到⼀個和該對象相關(guān)的等待池，同時釋放對象的機鎖，使得其他線程能夠訪問，可以通過notify，notifyAll⽅法來喚醒等待的線程。

28 線程的五個狀態(tài)(五種狀態(tài)，創(chuàng)建、就緒、運⾏、阻塞和死亡)?

線程通常都有五種狀態(tài)，創(chuàng)建、就緒、運⾏、阻塞和死亡。

第⼀是創(chuàng)建狀態(tài)。在⽣成線程對象，并沒有調(diào)⽤該對象的start⽅法，這是線程處于創(chuàng)建狀態(tài)。

第⼆是就緒狀態(tài)。當調(diào)⽤了線程對象的start⽅法之后，該線程就進⼊了就緒狀態(tài)，但是此時線程調(diào)度程序還沒有把該線程設(shè)置為當前線程，此時處于就緒狀態(tài)。在線程運⾏之后，從等待或者睡眠中回來之后，也會處于就緒狀態(tài) 。第三是運⾏狀態(tài)。線程調(diào)度程序?qū)⑻幱诰途w狀態(tài)的線程設(shè)置為當前線程，此時線程就進⼊了運⾏狀態(tài)，開始運⾏run函數(shù)當中的代碼。

第四是阻塞狀態(tài)。線程正在運⾏的時候，被暫停，通常是為了等待某個時間的發(fā)⽣(⽐如說某項資源就緒)之后再繼續(xù)運⾏。sleep,suspend，wait等⽅法都可以導(dǎo)致線程阻塞。

第五是死亡狀態(tài)。如果⼀個線程的run⽅法執(zhí)⾏結(jié)束或者調(diào)⽤stop⽅法后，該線程就會死亡。對于已經(jīng)死亡的線程，⽆法再使⽤start⽅法令其進⼊就緒。

29 start()⽅法和run()⽅法的區(qū)別?

1、start()⽅法來啟動⼀個線程，真正實現(xiàn)了多線程運⾏。

2、如果直接調(diào)⽤run(),其實就相當于是調(diào)⽤了⼀個普通函數(shù)⽽已，直接調(diào)⽤run()⽅法必須等待run()⽅法執(zhí)⾏完畢才能執(zhí)⾏下⾯的代碼，所以執(zhí)⾏路徑還是只有⼀條，根本就沒有線程的特征，所以在多線程執(zhí)⾏時要使⽤start()⽅法⽽不是run()⽅法。

30 Runnable接⼝和Callable接⼝的區(qū)別?

Runnable接⼝中的run()⽅法的返回值是void，它做的事情只是純粹地去執(zhí)⾏run()⽅法中的代碼⽽已;

Callable接⼝中的call()⽅法是有返回值的，是⼀個泛型，和Future、FutureTask配合可以⽤來獲取異步執(zhí)⾏的結(jié)果。

31 volatile關(guān)鍵字的作⽤?

多線程主要圍繞可⻅性和原⼦性兩個特性⽽展開，使⽤volatile關(guān)鍵字修飾的變量，保證了其在多線程之間的可⻅性，即每次讀取到volatile變量，⼀定是最新的數(shù)據(jù)。

代碼底層執(zhí)⾏不像我們看到的⾼級語⾔—-Java程序這么簡單，它的執(zhí)⾏是Java代碼–>字節(jié)碼–>根據(jù)字節(jié)碼執(zhí)⾏對應(yīng)的C/C++代碼–>C/C++代碼被編譯成匯編語⾔–>和硬件電路交互，現(xiàn)實中，為了獲取更好的性能JVM可能會對指令進⾏重排序，多線程下可能會出現(xiàn)⼀些意想不到的問題。使⽤volatile則會對禁⽌語義重排序，當然這也⼀定程度上降低了代碼執(zhí)⾏效率。

32 Java中如何獲取到線程dump⽂件?

死循環(huán)、死鎖、阻塞、⻚⾯打開慢等問題，查看線程dump是最好的解決問題的途徑。所謂線程dump也就是線程堆棧，獲取到線程堆棧有兩步：

獲取到線程的pid，可以通過使⽤jps命令，在Linux環(huán)境下還可以使⽤ps -ef | grep java

打印線程堆棧，可以通過使⽤jstack pid命令，在Linux環(huán)境下還可以使⽤kill -3 pid

另外提⼀點，Thread類提供了⼀個getStackTrace()⽅法也可以⽤于獲取線程堆棧。這是⼀個實例⽅法，因此此⽅法是和具體線程實例綁定的，每次獲取到的是具體某個線程當前運⾏的堆棧。

33 線程和進程有什么區(qū)別?

進程是系統(tǒng)進⾏資源分配的基本單位，有獨⽴的內(nèi)存地址空間

線程是CPU獨⽴運⾏和獨⽴調(diào)度的基本單位，沒有單獨地址空間，有獨⽴的棧，局部變量，寄存器， 程序計數(shù)器等。

創(chuàng)建進程的開銷⼤，包括創(chuàng)建虛擬地址空間等需要⼤量系統(tǒng)資源

創(chuàng)建線程開銷⼩，基本上只有⼀個內(nèi)核對象和⼀個堆棧。

⼀個進程⽆法直接訪問另⼀個進程的資源;同⼀進程內(nèi)的多個線程共享進程的資源。

進程切換開銷⼤，線程切換開銷⼩;進程間通信開銷⼤，線程間通信開銷⼩。

線程屬于進程，不能獨⽴執(zhí)⾏。每個進程⾄少要有⼀個線程，成為主線程

34 線程實現(xiàn)的⽅式有⼏種(四種)?

繼承Thread類，重寫run⽅法

實現(xiàn)Runnable接⼝，重寫run⽅法，實現(xiàn)Runnable接⼝的實現(xiàn)類的實例對象作為Thread構(gòu)造函數(shù)的target

實現(xiàn)Callable接⼝通過FutureTask包裝器來創(chuàng)建Thread線程

通過線程池創(chuàng)建線程

35 高并發(fā)、任務(wù)執(zhí)⾏時間短的業(yè)務(wù)怎樣使⽤線程池?并發(fā)不⾼、任務(wù)執(zhí)⾏時間⻓的業(yè)務(wù)怎樣使⽤線程池?并發(fā)⾼業(yè)務(wù)執(zhí)⾏時間⻓的業(yè)務(wù)怎樣使⽤線程池?

高并發(fā)、任務(wù)執(zhí)⾏時間短的業(yè)務(wù)：線程池線程數(shù)可以設(shè)置為CPU核數(shù)+1，減少線程上下⽂的切換。

并發(fā)不⾼、任務(wù)執(zhí)⾏時間⻓的業(yè)務(wù)要區(qū)分開看：

1. 假如是業(yè)務(wù)時間⻓集中在IO操作上，也就是IO密集型的任務(wù)，因為IO操作并不占⽤CPU，所以不要讓所有的CPU閑下來，可以加⼤線程池中的線程數(shù)⽬，讓CPU處理更多的業(yè)務(wù)
2. 假如是業(yè)務(wù)時間⻓集中在計算操作上，也就是計算密集型任務(wù)，這個就沒辦法了，和(1)⼀樣吧，線程池中的線程數(shù)設(shè)置得少⼀些，減少線程上下⽂的切換

并發(fā)⾼、業(yè)務(wù)執(zhí)⾏時間⻓，解決這種類型任務(wù)的關(guān)鍵不在于線程池⽽在于整體架構(gòu)的設(shè)計，看看這些業(yè)務(wù)⾥⾯某些數(shù)據(jù)是否能做緩存是第⼀步，增加服務(wù)器是第⼆步，⾄于線程池的設(shè)置，設(shè)置參考(2)。最后，業(yè)務(wù)執(zhí)⾏時間⻓的問題， 也可能需要分析⼀下，看看能不能使⽤中間件對任務(wù)進⾏拆分和解耦。

36 如果你提交任務(wù)時，線程池隊列已滿，這時會發(fā)⽣什么?

1、如果你使⽤的LinkedBlockingQueue，也就是⽆界隊列的話，沒關(guān)系，繼續(xù)添加任務(wù)到阻塞隊列中等待執(zhí)⾏，因為LinkedBlockingQueue可以近乎認為是⼀個⽆窮⼤的隊列，可以⽆限存放任務(wù);

2、如果你使⽤的是有界隊列⽐⽅說ArrayBlockingQueue的話，任務(wù)⾸先會被添加到ArrayBlockingQueue中，ArrayBlockingQueue滿了，則會使⽤拒絕策略RejectedExecutionHandler處理滿了的任務(wù)，默認是AbortPolicy。

37 鎖的等級：⽅法鎖、對象鎖、類鎖?

⽅法鎖(synchronized修飾⽅法時):

通過在⽅法聲明中加⼊ synchronized關(guān)鍵字來聲明 synchronized ⽅法。

synchronized ⽅法控制對類成員變量的訪問;

每個類實例對應(yīng)⼀把鎖，每個 synchronized ⽅法都必須獲得調(diào)⽤該⽅法的類實例的鎖⽅能執(zhí)⾏，否則所屬線程阻塞，⽅法⼀旦執(zhí)⾏，就獨占該鎖，直到從該⽅法返回時才將鎖釋放，此后被阻塞的線程⽅能獲得該鎖，重新進⼊可執(zhí)⾏狀態(tài)。這種機制確保了同⼀時刻對于每⼀個類實例，其所有聲明為 synchronized 的成員函數(shù)中⾄多只有⼀個處于可執(zhí)⾏狀態(tài)，從⽽有效避免了類成員變量的訪問沖突。

對象鎖(synchronized修飾⽅法或代碼塊):

當⼀個對象中有synchronized method或synchronized block的時候調(diào)⽤此對象的同步⽅法或進⼊其同步區(qū)域時，就必須先獲得對象鎖。如果此對象的對象鎖已被其他調(diào)⽤者占⽤，則需要等待此鎖被釋放。(⽅法鎖也是對象鎖)

java的所有對象都含有1個互斥鎖，這個鎖由JVM自動獲取和釋放。線程進⼊synchronized⽅法的時候獲取該對象的鎖，當然如果已經(jīng)有線程獲取了這個對象的鎖，那么當前線程會等待;synchronized⽅法正常返回或者拋異常⽽終⽌，JVM會自動釋放對象鎖。這⾥也體現(xiàn)了⽤synchronized來加鎖的1個好處，⽅法拋異常的時候，鎖仍然可以由JVM來自動釋放。

類鎖(synchronized 修飾靜態(tài)的⽅法或代碼塊):

由于⼀個class不論被實例化多少次，其中的靜態(tài)⽅法和靜態(tài)變量在內(nèi)存中都只有⼀份。所以，⼀旦⼀個靜態(tài)的⽅法被申明為synchronized。此類所有的實例化對象在調(diào)⽤此⽅法，共⽤同⼀把鎖，我們稱之為類鎖。

對象鎖是⽤來控制實例⽅法之間的同步，類鎖是⽤來控制靜態(tài)⽅法(或靜態(tài)變量互斥體)之間的同步

38 如果同步塊內(nèi)的線程拋出異常會發(fā)⽣什么?

synchronized⽅法正常返回或者拋異常⽽終⽌，JVM會自動釋放對象鎖

39 并發(fā)編程(concurrency)并⾏編程(parallellism)有什么區(qū)別?

解釋⼀：并⾏是指兩個或者多個事件在同⼀時刻發(fā)⽣;⽽并發(fā)是指兩個或多個事件在同⼀時間間隔發(fā)⽣。

解釋⼆：并⾏是在不同實體上的多個事件，并發(fā)是在同⼀實體上的多個事件。

解釋三：在⼀臺處理器上“同時”處理多個任務(wù)，在多臺處理器上同時處理多個任務(wù)。如hadoop分布式集群所以并發(fā)編程的⽬標是充分的利⽤處理器的每⼀個核，以達到最⾼的處理性能。

40 如何保證多線程下 i++ 結(jié)果正確?

volatile只能保證你數(shù)據(jù)的可⻅性，獲取到的是最新的數(shù)據(jù)，不能保證原⼦性;

⽤AtomicInteger保證原⼦性。

synchronized既能保證共享變量可⻅性，也可以保證鎖內(nèi)操作的原⼦性。

41 ⼀個線程如果出現(xiàn)了運⾏時異常會怎么樣?

如果這個異常沒有被捕獲的話，這個線程就停⽌執(zhí)⾏了。

另外重要的⼀點是：如果這個線程持有某個對象的監(jiān)視器，那么這個對象監(jiān)視器會被⽴即釋放.

42 如何在兩個線程之間共享數(shù)據(jù)?

通過在線程之間共享對象就可以了，然后通過wait/notify/notifyAll、await/signal/signalAll進⾏喚起和等待，⽐⽅說阻塞隊列BlockingQueue就是為線程之間共享數(shù)據(jù)⽽設(shè)計的。

43 ⽣產(chǎn)者消費者模型的作⽤是什么?

通過平衡⽣產(chǎn)者的⽣產(chǎn)能⼒和消費者的消費能⼒來提升整個系統(tǒng)的運⾏效率，這是⽣產(chǎn)者消費者模型最重要的作⽤。

解耦，這是⽣產(chǎn)者消費者模型附帶的作⽤，解耦意味著⽣產(chǎn)者和消費者之間的聯(lián)系少，聯(lián)系越少越可以獨自發(fā)展⽽不需要受到相互的制約。

44 怎么喚醒⼀個阻塞的線程?

如果線程是因為調(diào)⽤了wait()、sleep()或者join()⽅法⽽導(dǎo)致的阻塞;

suspend與resume:Java廢棄 suspend() 去掛起線程的原因，是因為 suspend() 在導(dǎo)致線程暫停的同時，并不會去釋放任何鎖資源。其他線程都⽆法訪問被它占⽤的鎖。直到對應(yīng)的線程執(zhí)⾏ resume() ⽅法后，被掛起的線程才能繼續(xù)，從⽽其它被阻塞在這個鎖的線程才可以繼續(xù)執(zhí)⾏。但是，如果 resume() 操作出現(xiàn)在 suspend() 之前執(zhí)⾏，那么線程將⼀直處于掛起狀態(tài)，同時⼀直占⽤鎖，這就產(chǎn)⽣了死鎖。⽽且，對于被掛起的線程，它的線程狀態(tài)居然還是 Runnable。

wait與notify：wait與notify必須配合synchronized使⽤，因為調(diào)⽤之前必須持有鎖，wait會⽴即釋放鎖，notify則是同步塊執(zhí)⾏完了才釋放

await與singal：Condition類提供，⽽Condition對象由new ReentLock().newCondition()獲得，與wait和notify相同，因為使⽤Lock鎖后⽆法使⽤wait⽅法

park與unpark：LockSupport是⼀個⾮常⽅便實⽤的線程阻塞⼯具，它可以在線程任意位置讓線程阻塞。和Thread.suspenf()相⽐，它彌補了由于resume()在前發(fā)⽣，導(dǎo)致線程⽆法繼續(xù)執(zhí)⾏的情況。和Object.wait()相⽐，它不需要先獲得某個對象的鎖，也不會拋出IException異常。可以喚醒指定線程。如果線程遇到了IO阻塞，⽆能為⼒，因為IO是操作系統(tǒng)實現(xiàn)的，Java代碼并沒有辦法直接接觸到操作系統(tǒng)。

45 Java中⽤到的線程調(diào)度算法是什么?

搶占式。⼀個線程⽤完CPU之后，操作系統(tǒng)會根據(jù)線程優(yōu)先級、線程饑餓情況等數(shù)據(jù)算出⼀個總的優(yōu)先級并分配下⼀個時間⽚給某個線程執(zhí)⾏。

46 單例模式的線程安全性?

⽼⽣常談的問題了，⾸先要說的是單例模式的線程安全意味著：某個類的實例在多線程環(huán)境下只會被創(chuàng)建⼀次出來。單例模式有很多種的寫法，我總結(jié)⼀下：

(1)餓漢式單例模式的寫法：線程安全

(2)懶漢式單例模式的寫法：⾮線程安全

(3)雙檢鎖單例模式的寫法：線程安全

47 線程類的構(gòu)造⽅法、靜態(tài)塊是被哪個線程調(diào)⽤的?

線程類的構(gòu)造⽅法、靜態(tài)塊是被new這個線程類所在的線程所調(diào)⽤的，⽽run⽅法⾥⾯的代碼才是被線程自身所調(diào)⽤的。

48 同步⽅法和同步塊，哪個是更好的選擇?

同步塊是更好的選擇，因為它不會鎖住整個對象(當然也可以讓它鎖住整個對象)。同步⽅法會鎖住整個對象，哪怕這個類中有多個不相關(guān)聯(lián)的同步塊，這通常會導(dǎo)致他們停⽌執(zhí)⾏并需要等待獲得這個對象上的鎖。

synchronized(this)以及⾮static的synchronized⽅法(⾄于static synchronized⽅法請往下看)，只能防⽌多個線程同時執(zhí)⾏同⼀個對象的同步代碼段。

如果要鎖住多個對象⽅法，可以鎖住⼀個固定的對象，或者鎖住這個類的Class對象。

synchronized鎖住的是括號⾥的對象，⽽不是代碼。對于⾮static的synchronized⽅法，鎖的就是對象本身也就是this。

49 如何檢測死鎖?怎么預(yù)防死鎖?

概念：是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)⾏過程中，因爭奪資源⽽造成的⼀種互相等待的現(xiàn)象，若⽆外⼒作⽤，它們都將⽆法推進下去。此時稱系統(tǒng)處于死鎖;

死鎖的四個必要條件：

互斥條件：進程對所分配到的資源不允許其他進程進⾏訪問，若其他進程訪問該資源，只能等待，直⾄占有該資源的進程使⽤完成后釋放該資源

請求和保持條件：進程獲得⼀定的資源之后，⼜對其他資源發(fā)出請求，但是該資源可能被其他進程占有，此時請求阻塞，但⼜對自⼰獲得的資源保持不放

不可剝奪條件：是指進程已獲得的資源，在未完成使⽤之前，不可被剝奪，只能在使⽤完后自⼰釋放

環(huán)路等待條件：是指進程發(fā)⽣死鎖后，若⼲進程之間形成⼀種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系

死鎖產(chǎn)⽣的原因：

因競爭資源發(fā)⽣死鎖 現(xiàn)象：系統(tǒng)中供多個進程共享的資源的數(shù)⽬不⾜以滿⾜全部進程的需要時，就會引起對諸資源的競爭⽽發(fā)⽣死鎖現(xiàn)象

進程推進順序不當發(fā)⽣死鎖

檢查死鎖:

有兩個容器，⼀個⽤于保存線程正在請求的鎖，⼀個⽤于保存線程已經(jīng)持有的鎖。每次加鎖之前都會做如下檢測

檢測當前正在請求的鎖是否已經(jīng)被其它線程持有,如果有，則把那些線程找出來

遍歷第⼀步中返回的線程，檢查自⼰持有的鎖是否正被其中任何⼀個線程請求，如果第⼆步返回真,表示出現(xiàn)了死鎖

死鎖的解除與預(yù)防：

控制不要讓四個必要條件成⽴。

50 HashMap在多線程環(huán)境下使⽤需要注意什么?

要注意死循環(huán)的問題，HashMap的put操作引發(fā)擴容，這個動作在多線程并發(fā)下會發(fā)⽣線程死循環(huán)的問題。

1、HashMap不是線程安全的;Hashtable線程安全，但效率低，因為是Hashtable是使⽤synchronized的，所有線程競爭同⼀把鎖;⽽ConcurrentHashMap不僅線程安全⽽且效率⾼，因為它包含⼀個segment數(shù)組，將數(shù)據(jù)分段存儲，給每⼀段數(shù)據(jù)配⼀把鎖，也就是所謂的鎖分段技術(shù)。

2、HashMap為何線程不安全：

put時key相同導(dǎo)致其中⼀個線程的value被覆蓋;

多個線程同時擴容，造成數(shù)據(jù)丟失;

多線程擴容時導(dǎo)致Node鏈表形成環(huán)形結(jié)構(gòu)造成.next()死循環(huán)，導(dǎo)致CPU利⽤率接近100%;

3、ConcurrentHashMap最⾼效;

51 什么是守護線程?有什么⽤?

守護線程(即daemon thread)，是個服務(wù)線程，準確地來說就是服務(wù)其他的線程，這是它的作⽤——⽽其他的線程只有⼀種，那就是⽤戶線程。所以java⾥線程分2種，

1、守護線程，⽐如垃圾回收線程，就是最典型的守護線程。

2、⽤戶線程，就是應(yīng)⽤程序⾥的自定義線程。

52 如何實現(xiàn)線程串⾏執(zhí)⾏?

a. 為了控制線程執(zhí)⾏的順序，如ThreadA->ThreadB->ThreadC->ThreadA循環(huán)執(zhí)⾏三個線程，我們需要確定喚醒、等待的順序。這時我們可以同時使⽤ Obj.wait()、Obj.notify()與synchronized(Obj)來實現(xiàn)這個⽬標。

線程中持有上⼀個線程類的對象鎖以及自⼰的鎖，由于這種依賴關(guān)系，該線程執(zhí)⾏需要等待上個對象釋放鎖，從⽽ 保證類線程執(zhí)⾏的順序。

b. 通常情況下，wait是線程在獲取對象鎖后，主動釋放對象鎖，同時本線程休眠，直到有其它線程調(diào)⽤對象的notify()喚醒該線程，才能繼續(xù)獲取對象鎖，并繼續(xù)執(zhí)⾏。⽽notify()則是對等待對象鎖的線程的喚醒操作。但值得注意的是notify()調(diào)⽤后，并不是⻢上就釋放對象鎖，⽽是在相應(yīng)的synchronized(){}語句塊執(zhí)⾏結(jié)束。釋放對象鎖后，JVM會在執(zhí)⾏wait()等待對象鎖的線程中隨機選取⼀線程，賦予其對象鎖，喚醒線程，繼續(xù)執(zhí)⾏。

53 可以運⾏時kill掉⼀個線程嗎?

a. 不可以，線程有5種狀態(tài)，新建(new)、可運⾏(runnable)、運⾏中(running)、阻塞(block)、死亡(dead)。

b. 只有當線程run⽅法或者主線程main⽅法結(jié)束，⼜或者拋出異常時，線程才會結(jié)束⽣命周期。

54 關(guān)于synchronized

在某個對象的所有synchronized⽅法中,在某個時刻只能有⼀個唯⼀的⼀個線程去訪問這些synchronized⽅法

如果⼀個⽅法是synchronized⽅法,那么該synchronized關(guān)鍵字表示給當前對象上鎖(即this)相當于synchronized(this){}

如果⼀個synchronized⽅法是static的,那么該synchronized表示給當前對象所對應(yīng)的class對象上鎖(每個類不管⽣成多少對象,其對應(yīng)的class對象只有⼀個)

55 分步式鎖,程序數(shù)據(jù)庫中死鎖機制及解決⽅案

基本原理：⽤⼀個狀態(tài)值表示鎖，對鎖的占⽤和釋放通過狀態(tài)值來標識。

三種分布式鎖：

第一種：Zookeeper：

基于zookeeper瞬時有序節(jié)點實現(xiàn)的分布式鎖，其主要邏輯如下。⼤致思想即為：每個客戶端對某個功能加鎖時，在zookeeper上的與該功能對應(yīng)的指定節(jié)點的⽬錄下，⽣成⼀個唯⼀的瞬時有序節(jié)點。判斷是否獲取鎖的⽅式很簡單，只需要判斷有序節(jié)點中序號最⼩的⼀個。當釋放鎖的時候，只需將這個瞬時節(jié)點刪除即可。同時，其可以避免服務(wù)宕機導(dǎo)致的鎖⽆法釋放，⽽產(chǎn)⽣的死鎖問題

【優(yōu)點】鎖安全性⾼，zk可持久化，且能實時監(jiān)聽獲取鎖的客戶端狀態(tài)。⼀旦客戶端宕機，則瞬時節(jié)點隨之消失，zk因⽽能第⼀時間釋放鎖。這也省去了⽤分布式緩存實現(xiàn)鎖的過程中需要加⼊超時時間判斷的這⼀邏輯。

【缺點】性能開銷⽐較⾼。因為其需要動態(tài)產(chǎn)⽣、銷毀瞬時節(jié)點來實現(xiàn)鎖功能。所以不太適合直接提供給⾼并發(fā)的場景使⽤。

【實現(xiàn)】可以直接采⽤zookeeper第三⽅庫curator即可⽅便地實現(xiàn)分布式鎖。

【適⽤場景】對可靠性要求⾮常⾼，且并發(fā)程度不⾼的場景下使⽤。如核⼼數(shù)據(jù)的定時全量/增量同步等。)

第二種memcached：

memcached帶有add函數(shù)，利⽤add函數(shù)的特性即可實現(xiàn)分布式鎖。add和set的區(qū)別在于：如果多線程并發(fā)set，則每個set都會成功，但最后存儲的值以最后的set的線程為準。⽽add的話則相反，add會添加第⼀個到達的值，并返回true，后續(xù)的添加則都會返回false。利⽤該點即可很輕松地實現(xiàn)分布式鎖。

【優(yōu)點】并發(fā)⾼效

【缺點】 memcached采⽤列⼊LRU置換策略，所以如果內(nèi)存不夠，可能導(dǎo)致緩存中的鎖信息丟失。memcached⽆法持久化，⼀旦重啟，將導(dǎo)致信息丟失。

【使⽤場景】⾼并發(fā)場景。需要 1)加上超時時間避免死鎖; 2)提供⾜夠⽀撐鎖服務(wù)的內(nèi)存空間; 3)穩(wěn)定的集群化管理。

第三種Redis：

redis分布式鎖即可以結(jié)合zk分布式鎖鎖⾼度安全和memcached并發(fā)場景下效率很好的優(yōu)點，其實現(xiàn)⽅式和memcached類似，采⽤setnx即可實現(xiàn)。需要注意的是，這⾥的redis也需要設(shè)置超時時間，以避免死鎖?？梢岳?#12132;jedis客戶端實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫死鎖機制和解決⽅案：

死鎖：死鎖是指兩個或者兩個以上的事務(wù)在執(zhí)⾏過程中，因爭奪鎖資源⽽造成的⼀種互相等待的現(xiàn)象。

處理機制：解決死鎖最有⽤最簡單的⽅法是不要有等待，將任何等待都轉(zhuǎn)化為回滾，并且事務(wù)重新開始。但是有可能影響并發(fā)性能。

------超時回滾，innodb_lock_wait_time設(shè)置超時時間;

------wait-for-graph⽅法：跟超時回滾⽐起來，這是⼀種更加主動的死鎖檢測⽅式。InnoDB引擎也采⽤這種⽅式。

56 spring單例為什么沒有安全問題(ThreadLocal)

1、ThreadLocal：spring使⽤ThreadLocal解決線程安全問題;ThreadLocal會為每⼀個線程提供⼀個獨⽴的變量副本，從⽽隔離了多個線程對數(shù)據(jù)的訪問沖突。因為每⼀個線程都擁有自⼰的變量副本，從⽽也就沒有必要對該變量進⾏同步了。ThreadLocal提供了線程安全的共享對象，在編寫多線程代碼時，可以把不安全的變量封裝進ThreadLocal。概括起來說，對于多線程資源共享的問題，同步機制采⽤了“以時間換空間”的⽅式，⽽ThreadLocal采⽤了“以空間換時間”的⽅式。前者僅提供⼀份變量，讓不同的線程排隊訪問，⽽后者為每⼀個線程都提供了⼀份變量，因此可以同時訪問⽽互不影響。在很多情況下，ThreadLocal⽐直接使⽤synchronized同步機制解決線程安全問題更簡單，更⽅便，且結(jié)果程序擁有更⾼的并發(fā)性。

2、單例：⽆狀態(tài)的Bean(⽆狀態(tài)就是⼀次操作，不能保存數(shù)據(jù)。⽆狀態(tài)對象(Stateless Bean)，就是沒有實例變量的對象，不能保存數(shù)據(jù)，是不變類，是線程安全的。)適合⽤不變模式，技術(shù)就是單例模式，這樣可以共享實例，提⾼性能。

57 線程池原理

使⽤場景：假設(shè)⼀個服務(wù)器完成⼀項任務(wù)所需時間為：T1-創(chuàng)建線程時間，T2-在線程中執(zhí)⾏任務(wù)的時間，T3-銷毀線程時間。如果T1+T3遠⼤于T2，則可以使⽤線程池，以提⾼服務(wù)器性能;

組成：

線程池管理器(ThreadPool)：⽤于創(chuàng)建并管理線程池，包括 創(chuàng)建線程池，銷毀線程池，添加新任務(wù);

⼯作線程(PoolWorker)：線程池中線程，在沒有任務(wù)時處于等待狀態(tài)，可以循環(huán)的執(zhí)⾏任務(wù);

任務(wù)接⼝(Task)：每個任務(wù)必須實現(xiàn)的接⼝，以供⼯作線程調(diào)度任務(wù)的執(zhí)⾏，它主要規(guī)定了任務(wù)的⼊⼝，任務(wù)執(zhí)⾏完后的收尾⼯作，任務(wù)的執(zhí)⾏狀態(tài)等;

任務(wù)隊列(taskQueue)：⽤于存放沒有處理的任務(wù)。提供⼀種緩沖機制。

原理：線程池技術(shù)正是關(guān)注如何縮短或調(diào)整T1,T3時間的技術(shù)，從⽽提⾼服務(wù)器程序性能的。它把T1，T3分別安排在服務(wù)器程序的啟動和結(jié)束的時間段或者⼀些空閑的時間段，這樣在服務(wù)器程序處理客戶請求時，不會有T1，T3的開銷了。

⼯作流程：

1、線程池剛創(chuàng)建時，⾥⾯沒有⼀個線程(也可以設(shè)置參數(shù)prestartAllCoreThreads啟動預(yù)期數(shù)量主線程)。任務(wù)隊列是作為參數(shù)傳進來的。不過，就算隊列⾥⾯有任務(wù)，線程池也不會⻢上執(zhí)⾏它們。

2、當調(diào)⽤ execute() ⽅法添加⼀個任務(wù)時，線程池會做如下判斷：

如果正在運⾏的線程數(shù)量⼩于 corePoolSize，那么⻢上創(chuàng)建線程運⾏這個任務(wù);

如果正在運⾏的線程數(shù)量⼤于或等于 corePoolSize，那么將這個任務(wù)放⼊隊列;

如果這時候隊列滿了，⽽且正在運⾏的線程數(shù)量⼩于 maximumPoolSize，那么還是要創(chuàng)建⾮核⼼線程⽴刻運⾏這個任務(wù);

如果隊列滿了，⽽且正在運⾏的線程數(shù)量⼤于或等于 maximumPoolSize，那么線程池會拋出異常RejectExecutionException。

3、當⼀個線程完成任務(wù)時，它會從隊列中取下⼀個任務(wù)來執(zhí)⾏。

4、當⼀個線程⽆事可做，超過⼀定的時間(keepAliveTime)時，線程池會判斷，如果當前運⾏的線程數(shù)⼤于corePoolSize，那么這個線程就被停掉。所以線程池的所有任務(wù)完成后，它最終會收縮到 corePoolSize 的⼤⼩。

58 java鎖多個對象

例如：在銀⾏系統(tǒng)轉(zhuǎn)賬時，需要鎖定兩個賬戶，這個時候，順序使⽤兩個synchronized可能存在死鎖的情況

59 java線程如何啟動

1、繼承Thread類;

2、實現(xiàn)Runnable接⼝;

3、直接在函數(shù)體內(nèi)：

⽐較：

1、實現(xiàn)Runnable接⼝優(yōu)勢：

1)適合多個相同的程序代碼的線程去處理同⼀個資源

2)可以避免java中的單繼承的限制

3)增加程序的健壯性，代碼可以被多個線程共享，代碼和數(shù)據(jù)獨⽴。

2、繼承Thread類優(yōu)勢：

1)可以將線程類抽象出來，當需要使⽤抽象⼯⼚模式設(shè)計時。

2)多線程同步

3、在函數(shù)體使⽤優(yōu)勢

1)⽆需繼承thread或者實現(xiàn)Runnable，縮⼩作⽤域。

60 java中加鎖的⽅式有哪些,如何實現(xiàn)怎么個寫法?

1、java中有兩種鎖：⼀種是⽅法鎖或者對象鎖(在⾮靜態(tài)⽅法或者代碼塊上加鎖)，第⼆種是類鎖(在靜態(tài)⽅法或者class上加鎖);

2、注意：其他線程可以訪問未加鎖的⽅法和代碼;synchronized同時修飾靜態(tài)⽅法和實例⽅法，但是運⾏結(jié)果是交替進⾏的，這證明了類鎖和對象鎖是兩個不⼀樣的鎖，控制著不同的區(qū)域，它們是互不⼲擾的。

61 如何保證數(shù)據(jù)不丟失

1、使⽤消息隊列，消息持久化;

2、添加標志位：未處理 0，處理中 1，已處理 2。定時處理。

62、ThreadLocal為什么會發(fā)⽣內(nèi)存泄漏?

1、OOM實現(xiàn)：

ThreadLocal的實現(xiàn)是這樣的：每個Thread 維護⼀個 ThreadLocalMap 映射表，這個映射表的 key 是 ThreadLocal實例本身，value 是真正需要存儲的 Object。2、也就是說 ThreadLocal 本身并不存儲值，它只是作為⼀個 key 來讓線程從 ThreadLocalMap 獲取 value。值得注意的是圖中的虛線，表示 ThreadLocalMap 是使⽤ ThreadLocal 的弱引⽤作為 Key 的，弱引⽤的對象在 GC 時會被回收。

ThreadLocalMap使⽤ThreadLocal的弱引⽤作為key，如果⼀個ThreadLocal沒有外部強引⽤來引⽤它，那么系統(tǒng) GC的時候，這個ThreadLocal勢必會被回收，這樣⼀來，ThreadLocalMap中就會出現(xiàn)key為null的Entry，就沒有辦法訪問這些key為null的Entry的value，如果當前線程再遲遲不結(jié)束的話，這些key為null的Entry的value就會⼀直存在⼀條強引⽤鏈：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永遠⽆法回收，造成內(nèi)存泄漏。

3、預(yù)防辦法：在ThreadLocal的get(),set(),remove()的時候都會清除線程ThreadLocalMap⾥所有key為null的value。但是這些被動的預(yù)防措施并不能保證不會內(nèi)存泄漏：

(1)使⽤static的ThreadLocal，延⻓了ThreadLocal的⽣命周期，可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。

(2)分配使⽤了ThreadLocal⼜不再調(diào)⽤get(),set(),remove()⽅法，那么就會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，因為這塊內(nèi)存⼀直存在。

63 jdk8中對ConcurrentHashmap的改進

Java 7為實現(xiàn)并⾏訪問，引⼊了Segment這⼀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了分段鎖，理論上最⼤并發(fā)度與Segment個數(shù)相等。

Java 8為進⼀步提⾼并發(fā)性，摒棄了分段鎖的⽅案，⽽是直接使⽤⼀個⼤的數(shù)組。同時為了提⾼哈希碰撞下的尋址性能，Java 8在鏈表⻓度超過⼀定閾值(8)時將鏈表(尋址時間復(fù)雜度為O(N))轉(zhuǎn)換為紅⿊樹(尋址時間復(fù)雜度為O(long(N)))。

64 concurrent包下有哪些類?

ConcurrentHashMap、Future、FutureTask、AtomicInteger…

65 線程a,b,c,d運⾏任務(wù)，怎么保證當a,b,c線程執(zhí)⾏完再執(zhí)⾏d線程?

1、CountDownLatch類

⼀個同步輔助類，常⽤于某個條件發(fā)⽣后才能執(zhí)⾏后續(xù)進程。給定計數(shù)初始化CountDownLatch，調(diào)⽤countDown()⽅法，在計數(shù)到達零之前，await⽅法⼀直受阻塞。

重要⽅法為countdown()與await();

2、join⽅法

將線程B加⼊到線程A的尾部，當A執(zhí)⾏完后B才執(zhí)⾏。

3、notify、wait⽅法，Java中的喚醒與等待⽅法，關(guān)鍵為synchronized代碼塊，參數(shù)線程間應(yīng)相同，也常⽤Object作為參數(shù)。

66 ⾼并發(fā)系統(tǒng)如何做性能優(yōu)化?如何防⽌庫存超賣?

1、⾼并發(fā)系統(tǒng)性能優(yōu)化：優(yōu)化程序，優(yōu)化服務(wù)配置，優(yōu)化系統(tǒng)配置

盡量使⽤緩存，包括⽤戶緩存，信息緩存等，多花點內(nèi)存來做緩存，可以⼤量減少與數(shù)據(jù)庫的交互，提⾼性能。

⽤jprofiler等⼯具找出性能瓶頸，減少額外的開銷。

優(yōu)化數(shù)據(jù)庫查詢語句，減少直接使⽤hibernate等⼯具的直接⽣成語句(僅耗時較⻓的查詢做優(yōu)化)。

優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，多做索引，提⾼查詢效率。

統(tǒng)計的功能盡量做緩存，或按每天⼀統(tǒng)計或定時統(tǒng)計相關(guān)報表，避免需要時進⾏統(tǒng)計的功能。

能使⽤靜態(tài)⻚⾯的地⽅盡量使⽤，減少容器的解析(盡量將動態(tài)內(nèi)容⽣成靜態(tài)html來顯示)。

解決以上問題后，使⽤服務(wù)器集群來解決單臺的瓶頸問題。

2.防⽌庫存超賣：

悲觀鎖：在更新庫存期間加鎖，不允許其它線程修改;

數(shù)據(jù)庫鎖：select xxx for update;

分布式鎖;

樂觀鎖：使⽤帶版本號的更新。每個線程都可以并發(fā)修改，但在并發(fā)時，只有⼀個線程會修改成功，其它會返回失敗。

redis watch：監(jiān)視鍵值對，作⽤時如果事務(wù)提交exec時發(fā)現(xiàn)監(jiān)視的監(jiān)視對發(fā)⽣變化，事務(wù)將被取消。

消息隊列：通過 FIFO 隊列，使修改庫存的操作串⾏化。

總結(jié)：

總的來說，不能把壓⼒放在數(shù)據(jù)庫上，所以使⽤ “select xxx for update” 的⽅式在⾼并發(fā)的場景下是不可⾏的。FIFO 同步隊列的⽅式，可以結(jié)合庫存限制隊列⻓，但是在庫存較多的場景下，⼜不太適⽤。所以相對來說，我會傾向于選擇：樂觀鎖 / 緩存鎖 / 分布式鎖的⽅式。