多线程面试

1、 死锁的发生原因和怎么避免

死锁，简单来说就是两个或者两个以上的线程在执行的过程中，争夺同一个共享
资源造成的相互等待的现象。
如果没有外部干预，线程会一直阻塞无法往下执行，这些一直处于相互等待资源
的线程就称为死锁线程。

导致死锁的条件有四个，也就是这四个条件同时满足就会产生死锁。
互斥条件，共享资源 X 和 Y 只能被一个线程占用；
请求和保持条件，线程 T1 已经取得共享资源 X，在等待共享资源 Y 的时候，不
释放共享资源 X；
不可抢占条件，其他线程不能强行抢占线程 T1 占有的资源；
跟着Mic学架构 跟着Mic学架构 跟着Mic学架构 跟着Mic学架构 跟着Mic学架构 跟着Mic学架构 跟着Mic学架构 跟着Mic学架构 跟着Mic学架构
循环等待条件，线程 T1 等待线程 T2 占有的资源，线程 T2 等待线程 T1 占有的
资源，就是循环等待。
导致死锁之后，只能通过人工干预来解决，比如重启服务，或者杀掉某个线程。
所以，只能在写代码的时候，去规避可能出现的死锁问题。
按照死锁发生的四个条件，只需要破坏其中的任何一个，就可以解决，但是，互
斥条件是没办法破坏的，因为这是互斥锁的基本约束，其他三方条件都有办法来
破坏：

• 对于“请求和保持”这个条件，我们可以一次性申请所有的资源，这样就不存在等
  待了。
• 对于“不可抢占”这个条件，占用部分资源的线程进一步申请其他资源时，如果申
  请不到，可以主动释放它占有的资源，这样不可抢占这个条件就破坏掉了。
• 对于“循环等待”这个条件，可以靠按序申请资源来预防。所谓按序申请，是指资
  源是有线性顺序的，申请的时候可以先申请资源序号小的，再申请资源序号大的，
  这样线性化后自然就不存在循环了。

2、讲一下 wait 和 notify 这个为什么要在synchronized 代码块中？

wait 和 notify 用来实现多线程之间的协调，wait 表示让线程进入到阻塞状态，
notify 表示让阻塞的线程唤醒。
wait 和 notify 必然是成对出现的，如果一个线程被 wait()方法阻塞，那么必然需
要另外一个线程通过 notify()方法来唤醒这个被阻塞的线程，从而实现多线程之
间的通信。
在多线程里面，要实现多个线程之间的通信，除了管道流以外，只能通过共享变
量的方法来实现，也就是线程 t1 修改共享变量 s，线程 t2 获取修改后的共享变
量 s，从而完成数据通信。
但是多线程本身具有并行执行的特性，也就是在同一时刻，多个线程可以同时执
行。在这种情况下，线程 t2 在访问共享变量 s 之前，必须要知道线程 t1 已经修
改过了共享变量 s，否则就需要等待。
同时，线程 t1 修改过了共享变量 S 之后，还需要通知在等待中的线程 t2。
所以要在这种特性下要去实现线程之间的通信，就必须要有一个竞争条件控制线
程在什么条件下等待，什么条件下唤醒。

而 Synchronized 同步关键字就可以实现这样一个互斥条件，也就是在通过共享
变量来实现多个线程通信的场景里面，参与通信的线程必须要竞争到这个共享变
量的锁资源，才有资格对共享变量做修改，修改完成后就释放锁，那么其他的线
程就可以再次来竞争同一个共享变量的锁来获取修改后的数据，从而完成线程之
前的通信。
所以这也是为什么 wait/notify 需要放在 Synchronized 同步代码块中的原因，有
了 Synchronized 同步锁，就可以实现对多个通信线程之间的互斥，实现条件等
待和条件唤醒。