Java面试题整理2

多线程部分

并行和并发的区别？

并行指两个或多个事件同一时刻发生；并发指两个或多个事件同一时间间隔发生。

并行是在不同实体上的多个事件，并发是在同一实体上的多个事件。

线程和进程的区别？

进程是程序运行和资源分配的基本单位，一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。

进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存资源，减少切换次数，效率更高。

线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，同一进程中多个线程可以并发执行。

守护线程(daemon)

守护线程是个服务线程，用于服务其他线程，如GC

创建线程的几种方式

1.继承Thread类创建线程：

　　定义Thread类的子类，重写run方法，run方法实现了线程执行的具体任务，通常被称为执行体。然后创建Thread子类实例，调用start（）方法来启动该线程。

2.实现Runnable接口

　　定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run方法。创建实例，以此实例创建线程实例对象，调用start方法启动线程。

3.通过Callable和Future创建线程

　　创建Callable接口实现类，实现call（）方法（线程执行体），与run（）不同的是，call（）方法有返回值。创建Callable实例使用，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值。

runnable和callable的区别

上一问题有说过，实现call方法有返回值，而run没有，在异步调用时，一般需要有返回值反馈执行结果，因此call方法可以和Future，FutureTask配合获取异步结果。

线程状态有哪些？

线程通常有五种状态，创建、就绪、运行、阻塞和死亡

创建状态：生成线程对象，并没有调用start方法。

就绪状态：调用start方法后，线程进入就绪状态，但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程，此时属于就绪状态。在线程运行之后，或者从等待&睡眠唤醒之后也是处于就绪状态。

阻塞状态：线程运行被暂停后，处于阻塞状态。sleep，suspend，wait等方法都可以使线程进入阻塞状态。

死亡状态：一个线程执行run方法结束或调用stop方法后，线程都会死亡。已死亡的线程无法再启动。

sleep（）和wait（）有什么区别？

sleep():方法是线程类（Thread）的静态方法，让线程进入睡眠状态，让出执行机会给其他线程。等线程休眠结束后，才会进入就绪状态和其他线程一起被cpu调度。因为sleep是静态方法，不能改变对象的机锁，当一个synchronized块中调用了sleep方法，线程进入休眠状态，但是对象机锁并不会被释放。

wait():wait()是Object类的方法，当一个线程执行到wait方法时，会进入到一个和对象相关的等待池，同时释放对象的锁，使得其他线程能够访问，可以通过notify，notifyAll来唤醒等待的线程。

notify和notifyAll有什么区别？

notify唤醒单个线程，notifyAll唤醒所有线程。调用wait()方法后线程会释放对象锁进入等待池，notify则可以唤醒该线程重新加入到对象锁竞争中。

线程的run()和start()有什么区别？

run()方法也叫线程体，用来执行线程具体的任务，直接调用run也能执行run方法内的具体逻辑，但是实际上直接调用并没有新建一个线程来运行run方法，也就不是多线程，并不会起到性能上的提升，只有通过Thread对象调用start方法运行run方法才能与主线程的方法同时运行。

创建线程池的几种方式

newFixedThreadPool(int nThreads):

创建一个固定长度的线程池，每当提交一个任务就创建一个线程，直到到达线程池的最大数量，这是线程规模将不再变化，当线程发生未知错误而结束时，线程池会补充一个新的线程。

newCachedThreadPool():

创建一个可缓存的线程池，如果线程规模超过了处理请求，将自动回收空闲线程，而当需求增加时，则可以自动添加新线程，线程池的规模不存在任何限制。

newSingleThreadExecutor():

单线程Executor，它创建单个工作线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会创建一个新的来代替他，它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。

newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建了一个固定长度的线程池，以延迟或定时的方式来执行，类似于Timer。

线程池的状态？

5种：Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。

线程池中的submit()和execute()的区别？

接收参数不同；submit有返回值，execute没有；submit便于Exception处理。

在java程序中怎么保证多线程运行安全？

线程安全在三个方面体现：

原子性：提供互斥访问，同一时刻只能有一个线程对数据进行操作，（atomic,synchronized）；

可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到，（synchronized,volatile）；

有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序，该观察结果一般杂乱无序，（happens-before原则）。

多线程锁升级

在Java中，锁有四种状态，级别从低到高依次为：无状态锁，偏向锁，轻量级锁和重量级锁，锁可以升级但不能降级。

死锁

死锁时指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或彼此通信而造成的一种阻塞现象，在无外力干预情况下，两个线程都将不会继续进行下去。被称为死锁。

死锁的四个必要条件：

互斥条件：进程对所分配到的资源不允许其他进程访问，若其他进程访问该资源，只能等待，直至占有该资源的进程释放该资源。

请求和保持条件：进程获得一定资源后，又对其他资源发出请求，但是该资源可能被其他进程占有，此时请求阻塞，但又对自己持有的资源不进行释放。

不可剥夺条件：指进程已获得的资源在未完成使用之前，不可被剥夺，只能由自己释放。

环路等待条件：进程发生死锁后，两个或两个以上进程形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

系统发生死锁就必定满足上面四个条件。

ThreadLocal是什么？使用场景？

线程局部变量是局限于线程内部的变量，属于线程自身所有，不在多个线程间共享。Java提供ThreadLocal类来支持线程局部变量，是一种线程安全的实现方式。在管理环境下使用线程局部变量应当注意，工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长，任何线程局部变量一旦在工作完成后没释放就存在内存泄漏的风险。

synchronized和volatile的区别？

volatile本质时告诉jvm当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取；synchronized是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞。

volatile仅能使用在变量级别；synchronized则可以使用在变量、方法、类和代码块级别。

volatile仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；synchronized则都可以保证。

volatile不会造成线程阻塞，volatile标记的变量也不会被编译器优化。

synchronized和Lock有什么区别？

synchronized是java内置关键字，Lock是个类；

synchronized无法判断是否获取锁的状态，Lock可以判断是否获取到锁；

synchronized会自动释放锁(a 线程执行完同步代码会释放锁 ；b 线程执行过程中发生异常会释放锁)，Lock需在finally中手工释放锁（unlock()方法释放锁），否则容易造成线程死锁；

用synchronized关键字的两个线程1和线程2，如果当前线程1获得锁，线程2线程等待。如果线程1阻塞，线程2则会一直等待下去，而Lock锁就不一定会等待下去，如果尝试获取不到锁，线程可以不用一直等待就结束了；

synchronized的锁可重入、不可中断、非公平，而Lock锁可重入、可判断、可公平（两者皆可）；

Lock锁适合大量同步的代码的同步问题，synchronized锁适合代码少量的同步问题。

synchronized和ReentrantLock区别是什么？

synchronized是和if、else、for、while一样的关键字，ReentrantLock是类，这是二者本质的区别。既然ReentranLock是类，那么它就提供了比synchronized更多更灵活的特性，可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量，ReentrantLock比synchronized的扩展性体现在几点上：

ReentrantLock可以获取锁的等待时间进行设置，这样就避免了死锁

ReentrantLock可以获取各种锁的信息，可以灵活的实现多路复用。

Atomic原理

Atomic包中的类基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时对单个（包括基本类型及引用类型）变量进行操作时，具有排他性，即当多个线程同时对该变量的值进行更新时，仅有一个线程能成功，而未成功的线程可以向自旋锁一样，继续尝试，一直等到执行成功。

Atomic系列的类中的核心方法都会调用unsafe类中的几个本地方法。我们需要先知道一个东西就是Unsafe类，全名为：sun.misc.Unsafe，这个类包含了大量的对C代码的操作，包括很多直接内存分配以及原子操作的调用，而它之所以标记为非安全的，是告诉你这个里面大量的方法调用都会存在安全隐患，需要小心使用，否则会导致严重的后果，例如在通过unsafe分配内存的时候，如果自己指定某些区域可能会导致一些类似C++一样的指针越界到其他进程的问题。