序言
凡事预则立，不预则废。能读到这里的人，我相信都是这个世界上的“有心人”，还是那句老话：上天不负有心人！我相信你的每一步努力，都会收获意想不到的回报。
多线程
1. 并行和并发有什么区别？
- 并行：多个处理器或多核处理器同时处理多个任务。
- 并发：多个任务在同一个 CPU 核上，按细分的时间片轮流(交替)执行，从逻辑上来看那些任务是同时执行。
如下图：
并发 = 两个队列和一台咖啡机。
并行 = 两个队列和两台咖啡机。
2. 线程和进程的区别？
一个程序下至少有一个进程，一个进程下至少有一个线程，一个进程下也可以有多个线程来增加程序的执行速度。
3. 守护线程是什么？
守护线程是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。在 Java 中垃圾回收线程就是特殊的守护线程。
4. 创建线程有哪几种方式？
创建线程有三种方式：
- 继承 Thread 重新 run 方法；
- 实现 Runnable 接口；
- 实现 Callable 接口。
5. 说一下 runnable 和 callable 有什么区别？
runnable 没有返回值，callable 可以拿到有返回值，callable 可以看作是 runnable 的补充。
6. 线程有哪些状态？
线程的状态：
- NEW 尚未启动
- RUNNABLE 正在执行中
- BLOCKED 阻塞的（被同步锁或者IO锁阻塞）
- WAITING 永久等待状态
- TIMED_WAITING 等待指定的时间重新被唤醒的状态
- TERMINATED 执行完成
7. sleep() 和 wait() 有什么区别？
- 类的不同：sleep() 来自 Thread，wait() 来自 Object。
- 释放锁：sleep() 不释放锁；wait() 释放锁。
- 用法不同：sleep() 时间到会自动恢复；wait() 可以使用 notify()/notifyAll()直接唤醒。
8. notify()和 notifyAll()有什么区别？
notifyAll()会唤醒所有的线程，notify()之后唤醒一个线程。notifyAll() 调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。
10. 线程的 run() 和 start() 有什么区别？
只有调用了 start()方法，才会表现出多线程的特性，不同线程的run()方法里面的代码交替执行。如果只是调用 run()方法，那么代码还是同步执行的，必须等待一个线程的 run()方法里面的代码全部执行完毕之后，另外一个线程才可以执行其run()方法里面的代码。
11. 创建线程池有哪几种方式？
线程池创建有七种方式，最核心的是最后一种：
newSingleThreadExecutor()：它的特点在于工作线程数目被限制为 1，操作一个无界的工作队列，所以它保证了所有任务的都是被顺序执行，最多会有一个任务处于活动状态，并且不允许使用者改动线程池实例，因此可以避免其改变线程数目；
newCachedThreadPool()：它是一种用来处理大量短时间工作任务的线程池，具有几个鲜明特点：它会试图缓存线程并重用，当无缓存线程可用时，就会创建新的工作线程；如果线程闲置的时间超过 60 秒，则被终止并移出缓存；长时间闲置时，这种线程池，不会消耗什么资源。其内部使用 SynchronousQueue 作为工作队列；
newFixedThreadPool(int nThreads)：重用指定数目（nThreads）的线程，其背后使用的是无界的工作队列，任何时候最多有 nThreads 个工作线程是活动的。这意味着，如果任务数量超过了活动队列数目，将在工作队列中等待空闲线程出现；如果有工作线程退出，将会有新的工作线程被创建，以补足指定的数目 nThreads；
newSingleThreadScheduledExecutor()：创建单线程池，返回 ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度；
newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：和newSingleThreadScheduledExecutor()类似，创建的是个 ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度，区别在于单一工作线程还是多个工作线程；
newWorkStealingPool(int parallelism)：这是一个经常被人忽略的线程池，Java 8 才加入这个创建方法，其内部会构建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地处理任务，不保证处理顺序；
ThreadPoolExecutor()：是最原始的线程池创建，上面1-3创建方式都是对ThreadPoolExecutor的封装。
12. 线程池都有哪些状态？
- RUNNING：这是最正常的状态，接受新的任务，处理等待队列中的任务。
- SHUTDOWN：不接受新的任务提交，但是会继续处理等待队列中的任务。
- STOP：不接受新的任务提交，不再处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程。
- TIDYING：所有的任务都销毁了，workCount 为 0，线程池的状态在转换为 TIDYING 状态时，会执行钩子方法 terminated()。
- TERMINATED：terminated()方法结束后，线程池的状态就会变成这个。
13. 线程池中 submit() 和 execute() 方法有什么区别？
- execute()：只能执行 Runnable 类型的任务。
- submit()：可以执行 Runnable 和 Callable 类型的任务。
Callable 类型的任务可以获取执行的返回值，而 Runnable 执行无返回值。
14. 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？
- 方法一：使用安全类，比如 Java. util. concurrent 下的类。
- 方法二：使用自动锁 synchronized。
- 方法三：使用手动锁 Lock。
手动锁 Java 示例代码如下：
Lock lock = new ReentrantLock();
lock. lock();
try {
System. out. println("获得锁");
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
} finally {
System. out. println("释放锁");
lock. unlock();
}15. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？
synchronized 锁升级原理：在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段，在第一次访问的时候 threadid 为空，jvm 让其持有偏向锁，并将 threadid 设置为其线程 id，再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了 synchronized 锁的升级。
锁的升级的目的：锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized 的实现方式，使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式，从而减低了锁带来的性能消耗。
16. 什么是死锁？
当线程 A 持有独占锁a，并尝试去获取独占锁 b 的同时，线程 B 持有独占锁 b，并尝试获取独占锁 a 的情况下，就会发生 AB 两个线程由于互相持有对方需要的锁，而发生的阻塞现象，我们称为死锁。
17. 怎么防止死锁？
- 尽量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，设置超时时间，超时可以退出防止死锁。
- 尽量使用 Java. util. concurrent 并发类代替自己手写锁。
- 尽量降低锁的使用粒度，尽量不要几个功能用同一把锁。
- 尽量减少同步的代码块。
18. ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？
ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
ThreadLocal 的经典使用场景是数据库连接和 session 管理等。
19. 说一下 synchronized 底层实现原理？
synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的，monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6 之前，monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁，因为需要进行用户态到内核态的切换，所以同步操作是一个无差别的重量级操作，性能也很低。但在 Java 6 的时候，Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进，提供了三种不同的 monitor 实现，也就是常说的三种不同的锁：偏向锁（Biased Locking）、轻量级锁和重量级锁，大大改进了其性能。
20. synchronized 和 volatile 的区别是什么？
- volatile 是变量修饰符；synchronized 是修饰类、方法、代码段。
- volatile 仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而 synchronized 则可以保证变量的修改可见性和原子性。
- volatile 不会造成线程的阻塞；synchronized 可能会造成线程的阻塞。
21. synchronized 和 Lock 有什么区别？
- synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。
- synchronized 不需要手动获取锁和释放锁，使用简单，发生异常会自动释放锁，不会造成死锁；而 lock 需要自己加锁和释放锁，如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。
- 通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。
22. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？
synchronized 早期的实现比较低效，对比 ReentrantLock，大多数场景性能都相差较大，但是在 Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。
主要区别如下：
- ReentrantLock 使用起来比较灵活，但是必须有释放锁的配合动作；
- ReentrantLock 必须手动获取与释放锁，而 synchronized 不需要手动释放和开启锁；
- ReentrantLock 只适用于代码块锁，而 synchronized 可用于修饰方法、代码块等。
- volatile 标记的变量不会被编译器优化；synchronized 标记的变量可以被编译器优化。
23. 说一下 atomic 的原理？
atomic 主要利用 CAS (Compare And Wwap) 和 volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升。
24.一个线程的生命周期有哪几种状态？它们之间如何流转的？
NEW：毫无疑问表示的是刚创建的线程，还没有开始启动。RUNNABLE: 表示线程已经触发 start()方式调用，线程正式启动，线程处于运行中状态。
BLOCKED：表示线程阻塞，等待获取锁，如碰到 synchronized、lock 等关键字等占用临界区的情况，一旦获取到锁就进行 RUNNABLE 状态继续运行。WAITING：表示线程处于无限制等待状态，等待一个特殊的事件来重新唤醒，如通过wait()方法进行等待的线程等待一个 notify()或者 notifyAll()方法，通过join()方法进行等待的线程等待目标线程运行结束而唤醒，一旦通过相关事件唤醒线程，线程就进入了 RUNNABLE 状态继续运行。
TIMED_WAITING：表示线程进入了一个有时限的等待，如sleep(3000)，等待3秒后线程重新进行 RUNNABLE 状态继续运行。
TERMINATED：表示线程执行完毕后，进行终止状态。需要注意的是，一旦线程通过 start 方法启动后就再也不能回到初始 NEW 状态，线程终止后也不能再回到RUNNABLE 状态
25.. 什么是乐观锁和悲观锁？
乐观锁：就像它的名字一样，对于并发间操作产生的线程安全问题持乐观状态，乐观锁认为竞争不总是会发生，因此它不需要持有锁，将比较-替换这两个动作作为一个原子操作尝试去修改内存中的变量，如果失败则表示发生冲突，那么就应该有相应的重试逻辑。
悲观锁：还是像它的名字一样，对于并发间操作产生的线程安全问题持悲观状态，悲观锁认为竞争总是会发生，因此每次对某资源进行操作时，都会持有一个独占的锁，就像synchronized，不管三七二十一，直接上了锁就操作资源了。
26. Hashtable 的 size()方法为什么要做同步？
同一时间只能有一条线程执行固定类的同步方法，但是对于类的非同步方法，可以多条线程同时访问。所以，这样就有问题了，可能线程A 在执行Hashtable 的put方法添加数据，线程 B 则可以正常调用 size()方法读取Hashtable 中当前元素的个数，那读取到的值可能不是最新的，可能线程 A 添加了完了数据，但是没有对size++，线程 B 就已经读取 size了，那么对于线程 B 来说读取到的size 一定是不准确的。
而给 size()方法加了同步之后，意味着线程 B 调用size()方法只有在线程A调用 put 方法完毕之后才可以调用，这样就保证了线程安全性CPU 执行代码，执行的不是 Java 代码，这点很关键，一定得记住。Java 代码最终是被翻译成机器码执行的，机器码才是真正可以和硬件电路交互的代码。即使你看到Java 代码只有一行，甚至你看到 Java 代码编译之后生成的字节码也只有一行，也不意味着对于底层来说这句语句的操作只有一个。一句"return count"假设被翻译成了三句汇编语句执行，一句汇编语句和其机器码做对应，完全可能执行完第一句，线程就切换了。
27. Java 中堆和栈有什么不同？
每个线程都有自己的栈内存，用于存储本地变量，方法参数和栈调用，一个线程中存储的变量对其它线程是不可见的。而堆是所有线程共享的一片公用内存区域。对象都在堆里创建，为了提升效率线程会从堆中弄一个缓存到自己的栈，如果多个线程使用该变量就可能引发问题，这时 volatile 变量就可以发挥作用了，它要求线程从主存中读取变量的值。
28. 你如何在 Java 中获取线程堆栈？
对于不同的操作系统，有多种方法来获得 Java 进程的线程堆栈。当你获取线程堆栈时，JVM会把所有线程的状态存到日志文件或者输出到控制台。在Windows 你可以使用 Ctrl + Break 组合键来获取线程堆栈，Linux 下用kill -3 命令。你也可以用 jstack 这个工具来获取，它对线程 id 进行操作，你可以用jps 这个工具找到id。
29.怎么唤醒一个阻塞的线程？
如果线程是因为调用了 wait()、sleep()或者 join()方法而导致的阻塞，可以中断线程，并且通过抛出 InterruptedException 来唤醒它；如果线程遇到了IO 阻塞，无能为力，因为 IO是操作系统实现的，Java 代码并没有办法直接接触到操作系统。
30. 为什么 wait/notify/notifyAll 这些方法不在thread类里面？
这是个设计相关的问题，它考察的是面试者对现有系统和一些普遍存在但看起来不合理的事物的看法。回答这些问题的时候，你要说明为什么把这些方法放在Object
类里是有意义的，还有不把它放在 Thread 类里的原因。一个很明显的原因是JAVA 提供的锁是对象级的而不是线程级的，每个对象都有锁，通过线程获得。如果线程需要等待某些锁那么调用对象中的wait()方法就有意义了。如果wait()方法定义在 Thread 类中，线程正在等待的是哪个锁就不明显了。简单的说，由于wait，notify 和 notifyAll 都是锁级别的操作，所以把他们定义在Object 类中因为锁属于对象。
更多完整详细面试题及答案注解更新中，或关注我私信领取完整版PDF，我是Java程序V，下次见