【Java】Java核心要点总结：62

1. 线程中的线程是怎么创建的，是一开始就随着线程池的启动创建好的吗？

线程中的线程通常是通过在父线程中创建新的Thread对象并将其加入线程池中实现的。当然，这个过程也可以通过一些其他的方式来实现，比如使用ExecutorService.submit()方法提交一个Callable或Runnable任务。

在Java中，线程池是在应用程序启动时就会被创建的。线程池中的线程数量可以事先配置好或动态地调整，以适应不同场景下的需求。在线程池启动之后，一些线程对象就会被创建，并被分配给线程池进行任务处理。当一个任务被提交到线程池时，线程池会从可用的线程中选取一个线程来执行该任务。

需要注意的是，线程池中的线程一般都是守护线程，即在所有的用户线程结束后，会随着应用程序的结束而自动停止。

2. 既然Volatile能够保证变量的可见性，是否意味着基于其的运算是并发安全的

虽然volatile关键字能够保证变量的可见性，即对一个volatile变量的修改一定会被其他线程所立即看到，但是它并不能保证对这个变量的读取和写入操作是原子性的。

因此，在多线程环境下，如果要对一个volatile变量进行多个操作，例如自增或自减等非原子性操作，仍需要使用额外的手段来保证这些操作的原子性。具体而言，可以使用Java中提供的atomic包中的类，比如AtomicInteger、AtomicLong等，或者使用锁等同步机制来保证对共享变量的访问是原子性的。

尽管volatile变量能够保证可见性，但是对其进行复合操作时仍然需要提供额外的线程安全保证。

3. ThreadLoadl是什么 有哪些使用场景

ThreadLocal是Java中一个线程级别的变量隔离工具，它允许在多线程环境下安全地访问一个可变的变量。简单而言，ThreadLocal为每个线程提供了一个独立的变量副本，使每个线程都可以独立地改变自己所拥有的变量副本，而不会影响其他线程所拥有的副本。

ThreadLocal适用于需要处理线程之间共享的数据，但又不希望使用传统的同步机制（比如synchronized）来进行保护的情况。举几个例子：

1. 数据库连接管理
   在多线程环境下，由于数据库连接是一种共享的资源，因此需要对其进行线程安全保证。使用ThreadLocal技术可以为每个线程分配一个独立的数据库连接，从而避免了多线程并发竞争读写同一个数据库连接的问题。

2. SimpleDateFormat对象
   SimpleDateFormat是Java中一个常用的日期格式化工具类，它的实例通常被设计成多线程共享的，但是如果使用不当，会导致线程安全问题。使用ThreadLocal可以为每个线程分配一个独立的SimpleDateFormat实例，从而避免了多个线程互相干扰修改同一个SimpleDateFormat实例所带来的线程安全问题。

3. 用户登录信息
   在Web应用中，用户登录信息通常被保存在Session中，而Session的生命周期会持续整个会话。使用ThreadLocal可以将Session信息保存在每个线程所对应的ThreadLocal对象中，从而避免多线程并发访问Session引发的线程安全问题。

需要指出的是，尽管ThreadLocal可以提供一种有效的线程级别的变量隔离方案，并且被广泛应用于各种场景中，但是如果使用不当，在性能和资源浪费等方面仍然存在一些潜在的问题。因此，在使用ThreadLocal时需谨慎考虑其实际应用场景，并根据具体情况进行针对性的优化。

4. ThreadLoadl是怎么解决并发安全的

ThreadLocal能够做到线程级别的变量隔离，从而避免多个线程之间对同一个变量的并发访问所可能带来的并发安全问题。其内部实现机制主要是通过为每个线程维护一个独立的变量副本。

当一个线程需要使用ThreadLocal变量时，它首先会根据ThreadLocal对象的HashCode值在自己的Thread内部查找对应的变量副本。如果当前线程不存在对应的副本，则会创建一个新的副本，并将它与当前线程关联起来；如果存在对应的副本，则直接返回该副本。这样，就可以保证每个线程都操作自己的变量副本，不会影响其他线程所拥有的副本。

另外需要注意的是，尽管ThreadLocal可以避免多个线程同时访问同一个变量的并发安全问题，但仍有可能出现单个线程内部的并发安全问题。因此，在使用ThreadLocal时，也需要考虑线程内部的并发安全问题，比如多个线程同时写入ThreadLocal变量所导致的覆盖问题等。为了避免这种情况，可以使用诸如ConcurrentHashMap等线程安全的数据结构或者同步机制来对ThreadLocal变量进行额外的加锁和同步操作。

ThreadLocal可以通过线程级别的变量隔离机制，避免多个线程之间对同一个变量的并发访问所可能带来的并发安全问题。同时，在实际使用中也需要注意线程内部的并发安全问题，从而保证程序在多线程环境下的稳定和正确性。

5. 有人说要慎用ThreadLoadl，why

虽然ThreadLocal这个技术在某些场景下能够提供一种有效的线程级别的变量隔离方案，但同时也存在一些问题和限制，因此需要慎重使用：

1.内存泄漏风险

ThreadLocal为每个线程都创建了一个变量副本，如果不及时地清理副本，就容易导致内存泄漏。比如在Web应用中，如果将Web请求与ThreadLocal关联，在没有手动清理关联的情况下，可能会导致大量无效的ThreadLocal副本得不到回收，从而造成内存泄漏。

2.并发性能问题

由于每个线程都有自己的ThreadLocal副本，因此在线程数量较多或者是创建的副本对象较大时，容易造成内存资源占用过多和启动时长过长的问题。此外，由于ThreadLocal的实现方式和并发工具类之间通常需要进行复杂的交互和同步，也会对程序的并发性能造成一定的影响。

3.代码可读性问题

使用ThreadLocal使得代码变得更加复杂和难以阅读，因为它会隐藏线程间变量传递、状态共享等多线程编程相关的细节。如果滥用ThreadLocal，可能会使程序的代码结构变得笨重、不优雅，从而降低代码的可读性和易维护性。

ThreadLocal是一种可以创造性地解决并发问题的技术，但如何正确使用它，需要根据具体场景进行优化选择，并且需要注意内存泄漏、并发性能、可读性等方面的问题。在编写多线程程序时，我们需要根据具体业务需求，量力而行，权衡利弊，谨慎使用ThreadLocal。

6. 为什么代码会重排序，有什么解决策略

代码重排序是CPU和编译器所做的一种优化，在不改变语义的情况下重新排列程序执行顺序，以提高代码执行效率。但是，如果代码重排序处理不当，有可能导致程序出现问题，比如数据竞争、多线程死锁等。

通常情况下，编译器会根据一定的规则对代码进行重排序，例如指令的依赖关系、内存屏障等。在多线程环境中，由于线程之间的交换机制和数据共享需要保证原子性和可见性，因此代码重排序可能会给多线程带来很多隐患。

解决策略：

1.使用volatile

可以将某些变量设置为volatile类型，确保变量的写入操作能够及时地对其他线程可见，防止重排序引起的数据不一致问题。

2.使用同步机制

可以通过使用synchronized或者Lock等同步机制，确保临界区内的代码串行执行，防止重排序引起的数据竞争和内存屏障问题。

3.使用原子类

Java提供了一些原子操作对象，例如AtomicInteger、AtomicLong等，这些对象提供了比锁更快速、安全的方式来实现多线程环境下的变量修改操作。

4.使用ThreadLocal

ThreadLocal可以为每个线程提供一个独立的变量副本，从而避免多线程间共享变量的问题，从而可以避免由重排序引起的数据不一致问题。

5.使用禁止指令重排序的特殊注释

Java提供了一些特殊的注释，例如@Contended、@sun.misc.Contended等，这些注释可以禁止指定字段的指令重排序，从而避免重排序执行带来的潜在风险。

在编写多线程程序时，需要认真研究代码重排序规则，保证程序的正确性和效率。采用合适的解决策略，合理选择代码重排序方式，确保程序的高效、稳定运行。