第二天并发篇

一、线程状态
1.新建（New）：创建线程对象时
2.就绪（Runnable）：线程调用start方法，有执行资格没有执行权
3.运行：当就绪状态时抢到cpu的执行权之后，进入运行状态
4.阻塞（Blocked）：当获取锁失败后，进入阻塞状态
5.等待（Waiting）：等待被notify()方法唤醒
6.休眠（sleep）：休眠一段时间，时间到了之后，进入就绪状态。
7.终止（Terminated）：线程死亡

 

二、线程的七大参数
1.核心线程数（corePoolSize）：表示保持活动状态的最小线程数。
2.最大线程数（maximumPoolSize）：表示允许创建的最大线程数。
3.空闲时间（keepAliveTime）：表示当线程数量超过核心线程数时，多余的空闲线程能够保持存活的时间。
4.阻塞队列（workQueue）：表示用于存储等待执行的任务的阻塞队列。
5.单位（unit）：表示空闲时间的单位，例如毫秒、秒等。
6.拒绝策略（rejectedExecutionHandler）：表示当任务无法提交给线程池执行时采取的策略。
当线程任务进来时，首先尝试创建核心线程进行执行。如果线程池中的线程数量已经达到了核心线程数，
并且阻塞队列也已经满了，那么就会尝试创建新的线程进行执行。
如果线程池中的线程数量已经达到了最大线程数，并且阻塞队列也已经满了，那么就会执行拒绝策略。

示例：假设线程池的核心线程数为 10，最大线程数为 20，阻塞队列容量为 50，
则当有 100 个任务进入线程池时，会有 10 个核心线程立刻执行任务，50 个任务进入阻塞队列，
再有 10 个线程被创建并立即执行剩余的任务。最后还剩下 30 个任务无法执行，就会被拒绝执行。

三、wait 和 sleep的区别？
1.相同点：wait(long) 和 sleep(long) 的效果都是让当前线程暂时放弃 CPU 的使用权，进入阻塞状态
2.不同点：
 2.1方法归属不同:

 sleep是Thread的静态方法，而 wait()都是 Object 的成员方法，每个对象都有
 2.2醒来时间不同：sleep方法是暂停当前线程，相当于休眠一段时间，之后会自动唤醒，而wait()必须被notify 或者notifyall方法唤醒，不然会一直阻塞
 2.3锁特性不同：wait方法的调用必须先获取wait对象的锁，而sleep则无此限制
；wait方法执行后会释放对象锁
 允许其它线程获得该对象锁（我放弃 cpu，但你们还可以用);如果在 synchronized代码块中执行，并不会释放对象锁（我放弃 cpu，你们也用不了）

四、lock与synchronized的区别
1.语法层面：
1.1.synchronized是关键字，源码在jvm中，用c++ 语言实现

1.2.Lock 是接口，源码由jdk 提供，用java语言实现

1.3.使用 synchronized 时，退出同步代码块锁会由jvm自动释放，而使用Lock时，需要手动调用unlock方法释放锁,否则可能会导致死锁等问题。

2.功能层面
相同点：
2.1都可以用来控制多个线程访问共享资源的互斥性。
2.2都支持可重入锁机制，即同一个线程在已经获得锁的情况下能够再次获取该锁。
2.3都支持在发生异常或者代码执行完毕时自动释放锁资源，避免死锁等问题。
不同点：
2.4 Lock 提供了更多的锁机制选择，例如公平锁、非公平锁、可重入锁、读写锁等多种类型；而 synchronized 只有一种类型，即独占锁（排他锁）。
2.5 Lock 应该优先考虑在高并发场景下使用，可以获得更好的性能和灵活性；而 synchronized 关键字则更适合用于简单的线程同步场景，易于使用和维护

五、volatile

1.volatile是java中的关键字，可以保证变量的可见性和禁止指令重排序优化
2.volatile不能保证复合操作的原子性，使用时需要注意
3.使用volatile的情况：多个线程访问共享变量、共享值经常变化、对变量写操作不依赖当前值、实现简单的线程同步机制
4.缺点：内容开销较大、可能导致程序执行效率降低。

六、悲观锁与乐观锁
1.什么是悲观锁和乐观锁？
悲观锁：假设会出现并发冲突，因此在访问共享资源时先加锁，防止其他线程修改数据，
        悲观锁示例：synchronized锁（jvm）和Lock(jdk接口)锁
乐观锁：假设不会出现并发冲突，因此在访问共享资源时先不加锁，在提交更新时检查数据是否被其他线程修改过，
        乐观锁示例：1.基于CAS算法实现：AtomicReference类，内部使用 CPU 提供的原子性操作来实现并发控制2.版本号机制：在数据表中增加一个版本号字段，每次更新时检查版本号是否一致，若不一致则表示数据已被其他线程修改过。
2.悲观锁和乐观锁的优缺点：
   悲观锁：优点是可以保证数据的一致性，缺点是在高并发场景下可能会出现资源竞争导致的性能问题。
   乐观锁：优点是可以提高系统的并发能力，缺点是可能会出现数据不一致的情况，需要进行补偿机制或者重试机制等。

3.场景：

        悲观锁适用于写操作较多的场景，例如数据库的 UPDATE、DELETE 操作等，因为这些操作可能会对数据产生破坏性的影响。
        乐观锁适用于读操作较多的场景，例如缓存系统的 GET 操作等，因为这些操作不会对数据产生破坏性的影响。

七、hashmap与concurrentHashmap的区别?
1.线程安全性：
        HashMap是非线程安全的，多线程并发访问会导致数据不一致问题，而ConcurrentHashMap则采用分段锁的思想，在底层数据结构中将数据分为多个段（Segment）,
每个段都有自己的锁，因此可以保证并发访问时的线程安全性
2.并发性：
        由于ConcurrentHashMap在内部使用了分段锁，因此在高并发场景下可以保证更好的性能表现和吞吐量。而HashMap由于没有使用任何锁机制，因此在高并发的环境下容易出现并发冲突和性能瓶颈。
3.内部实现：
        HashMap的内部实现采用的是链表和红黑树等数据结构来解决哈希冲突问题，而ConcurrentHashMap则采用分段锁和CAS算法

注意：虽然ConcurrentHashMap的性能表现更优秀，但是在一些特定的场景下由于锁的竞争，可能会导致出现等待的情况，需根据实际需求选择。

八、THreadLocal原理
  每个 ThreadLocal 实例内部都有一个 Map,用于存储数据。
在默认情况下，这个 Map 是由 ThreadLocal 创建的，
并且存储在当前线程的 ThreadLocalMap 属性中。
当调用 ThreadLocal 的 set() 方法设置值时，实际上是先获取当前线程的 ThreadLocalMap 对象，
然后将 ThreadLocal 实例作为 key，要设置的值作为 value 存入 Map 中。当调用 get() 方法获取值时，实际上是先获取当前线程的 ThreadLocalMap 对象，然后获取 Map 中对应 ThreadLocal 实例的值。
注意点：使用 ThreadLocal 时需要注意内存泄漏问题。
如果 ThreadLocal 实例被创建后没有被清理，那么就会存在大量无效的 ThreadLocal 实例和对应的 Map，导致内存占用过高。
可以通过使用 remove() 方法或者将 ThreadLocal 实例声明为静态变量并在不需要时手动清理来避免内存泄漏问题。