6.JAVA基础面试题：线程

六.JAVA基础面试题：线程

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1.什么是线程？什么是进程？进程和线程之间的关系？

2.并行和并发的区别

3.同步和异步的区别

4.为什么要有多线程？多线程产生的问题？

5.线程的生命周期和状态

6.什么是上下文的切换？上下文切换的时机

7.sleep和wait的区别

8.什么是死锁？如何预防死锁

9.Thread类的run方法可以直接使用

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1.什么是指令重排序

2.JMM是什么

3.JAVA内存结构和JMM的区别

4.并发编程的三个特性

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1.如何禁止指令重排序和保证可见性

2.乐观锁和悲观锁是什么？

3.synchronized是什么？有什么用处？

4.synchronized和volatile的区别

5.ReentrantLock是什么

6.ReentrantLock和sychronized的区别

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1.ThreadLoacl有什么用？原理是什么？如何造成内存泄漏的

2.什么是线程池？线程池的好处

3.如何创建线程池

4.Future类的优点

5.FutureTask和Callable的关系

6.AQS的理解

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六.JAVA基础面试题：线程

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1.什么是线程？什么是进程？进程和线程之间的关系？

• 启动程序后，JVM启动了一个进程，而main函数则启动了一个线程。
• 各个进程相互独立，一个进程可以有多个线程。
• 多个线程之间共享方法区和堆
• 每个线程都有自己的程序计数器，本地方法栈和虚拟机栈（保证程序切换后仍能正确执行，保证线程内容不会被其他线程所破坏）

2.并行和并发的区别

• 并行：两个作业在同一时间段执行
• 并发：两个作业在同一时刻执行

3.同步和异步的区别

• 同步：发出调用后未返回结果则一直等待
• 异步：发出调用后不用等待结果则直接返回

4.为什么要有多线程？多线程产生的问题？

• 互联网的趋势：并发量很大，需要多线程来提高并发能力
• 计算机的发展：多核cpu，一个线程可以用一个cpu
• 多线程带来的问题
  内存泄漏
  死锁
  线程不安全

5.线程的生命周期和状态

• 新建-就绪-运行-死亡
• 运行-阻塞-就绪

6.什么是上下文的切换？上下文切换的时机

• 即JVM保存当前线程的上下文，加载下一个占用cpu的线程上下文
• 上下文切换的时机
  主动让出cpu（sleep，wait）
  时间片用完
  线程被阻塞（io）
  线程执行结束

7.sleep和wait的区别

• sleep用在暂停线程，过了时间即可继续。不会释放锁。用于线程内。Thread类的静态方法。

• wait用在线程通信，其他线程notify才可继续。会释放锁。用在同步代码块内。Object类的方法。

8.什么是死锁？如何预防死锁

• 多个线程同时被阻塞，且都等待资源的释放，无限阻塞。
• 预防死锁
  一次性申请所有资源。
  申请不到资源则释放已占有资源。
  按顺序获取资源。

9.Thread类的run方法可以直接使用

• Thread类的run方法可以调用但只是普通方法，不会开启线程
• 需要用start来开启线程

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1.什么是指令重排序

• 指令重排序
  系统执行代码不一定要按照编写代码的顺序执行代码
• 重排序
  编译器优化重排（不改变线程的语义）
  指令并行重排（流水线并行技术）
  内存系统重排
• 产生问题
  保证单线程语义一致，但是无法保证多线程语义一致。

2.JMM是什么

• JMM是java内存模型
  主要是为了规范并发
• JMM两大结构
  主内存：全部线程创建的实例对象都放入主内存中
  本地内存：每个线程都有本地内存来存储共享变量的副本，通过主内存和本地内存交互来更新，每个线程只能访问自己的本地内存

3.JAVA内存结构和JMM的区别

• JAVA内存结构是JVM运行时的内存区域
• JMM是规范线程并发的内存关系

4.并发编程的三个特性

• 原子性：要么执行要么都不执行
• 可见性：其他线程要能够立刻看到修改后的变量
• 有序性：指令执行有序

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1.如何禁止指令重排序和保证可见性

• 使用volatile关键字（无法保证原子性）
• 使用共享变量时直接导主内存中获取
• 特定的内存屏障禁止指令重排序

2.乐观锁和悲观锁是什么？

• 乐观锁
  每次访问不出现问题，只需要提交验证即可。
  CAS自旋锁。
  可能出现ABA问题，适用于少量读。
• 悲观锁
  每次访问都有可能出现问题。
  synchronized和ReentrantLock。
  一次只能一个线程访问，适用于大量读。

3.synchronized是什么？有什么用处？

• 被它修饰的代码块同一时刻只能有一个线程执行
• 修饰
  实例方法（当前对象为锁）
  静态方法（当前类的锁）
  代码块（指定的锁）
• 注意：构造方法不需要使用synchronized修饰，因为构造方法本身就是线程安全的。

4.synchronized和volatile的区别

• volatie，变量，可见性，性能较好
• synchronized，方法和代码块，可见性+原子性

5.ReentrantLock是什么

• 是一个可重入独占式的锁
  可重入：线程内部调用线程的锁可以继续获得锁
  独占式：其他线程不可读不可写（排他锁）

6.ReentrantLock和sychronized的区别

• 都是可重入的锁
• sychronized 非公平锁（先看是否能获得锁再进入排队队列），自动加锁释放，JVM（操作系统级别）依赖于对象监视器Monitor
• ReentrantLock 公平或非公平锁，手动加锁释放，API级别

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1.ThreadLoacl有什么用？原理是什么？如何造成内存泄漏的

• threadlocal可以让每个线程绑定自己的值，即访问变量的每个线程都有自己的本地副本
• 原理
  每个线程都有一个ThreadLocalMap，存储以Threadloc为键，以Object为值
• 内存泄漏
  垃圾回收机制只清理key而不清理value。
  但是ThreadLocalMap的机制有在调用方法时，自动清理所有key为null的记录。

2.什么是线程池？线程池的好处

• 线程池是管理一系列线程的资源地
• 线程池的好处
  提高线程的可管理性
  降低资源消耗

3.如何创建线程池

• 利用ThreadPoolExecutor为构造函数
• Executor工具类的Executors来创建

4.Future类的优点

• Future是异步思想的运用

5.FutureTask和Callable的关系

• FutureTask 是任务+结果（可以异步获取执行结果）
• FutureTask仅执行一次
• FutureTask本身不能创建线程，需要Thread
• 并且实现了Callable接口的类可以当做参数传入FutureTask开启线程（可以获得结果）

6.AQS的理解

• AQS是抽象队列同步器，是ReentrantLock的核心组件。
• AQS如何实现的
  有一个state变量（当被加锁时，则将state从0改成1）
  有一个保存线程的变量（当被加锁时，将该变量从null变为加锁的线程）
  有一个线程等待队列（如果state值不是0，那么线程进入等待队列）
• 实战时
  可重入锁：如果判断加锁的是自己，那么可以继续将state从1变到2…3，如果判断加锁的不是自己且state不是0，那么进入等待队列。