Java是一種可以撰寫跨平臺應(yīng)用軟件的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言碗硬。Java 技術(shù)具有卓越的通用性瓤湘、高效性捌归、平臺移植性和安全性，廣泛應(yīng)用于PC岭粤、數(shù)據(jù)中心、游戲控制臺特笋、科學(xué)超級計算機剃浇、移動電話和互聯(lián)網(wǎng)，同時擁有全球最大的開發(fā)者專業(yè)社群猎物。
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多線程是Java技術(shù)面試中面試官比較喜歡問的問題之一虎囚。在這里，從面試的角度列出了大部分重要的問題蔫磨，但是作為一個程序員仍然應(yīng)該牢固的掌握Java多線程基礎(chǔ)知識來對應(yīng)日后碰到的問題淘讥。
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1.?進程和線程之間有什么不同榔至？
一個進程是一個獨立(self contained)的運行環(huán)境抵赢，它可以被看作一個程序或者一個應(yīng)用。而線程是在進程中執(zhí)行的一個任務(wù)唧取。Java運行環(huán)境是一個包含了不同的類和程序的單一進程铅鲤。線程可以被稱為輕量級進程。線程需要較少的資源來創(chuàng)建和駐留在進程中枫弟，并且可以共享進程中的資源邢享。
2. 多線程編程的好處是什么？
在多線程程序中媒区，多個線程被并發(fā)的執(zhí)行以提高程序的效率驼仪，CPU不會因為某個線程需要等待資源而進入空閑狀態(tài)。多個線程共享堆內(nèi)存(heap memory)袜漩，因此創(chuàng)建多個線程去執(zhí)行一些任務(wù)會比創(chuàng)建多個進程更好绪爸。舉個例子，Servlets比CGI更好宙攻，是因為Servlets支持多線程而CGI不支持奠货。
3. 用戶線程和守護線程有什么區(qū)別？
當(dāng)我們在Java程序中創(chuàng)建一個線程座掘，它就被稱為用戶線程递惋。一個守護線程是在后臺執(zhí)行并且不會阻止JVM終止的線程柔滔。當(dāng)沒有用戶線程在運行的時候，JVM關(guān)閉程序并且退出萍虽。一個守護線程創(chuàng)建的子線程依然是守護線程睛廊。
4. 我們?nèi)绾蝿?chuàng)建一個線程？
有兩種創(chuàng)建線程的方法：一是實現(xiàn)Runnable接口杉编，然后將它傳遞給Thread的構(gòu)造函數(shù)超全，創(chuàng)建一個Thread對象；二是直接繼承Thread類邓馒。
5.?有哪些不同的線程生命周期嘶朱？
當(dāng)我們在Java程序中新建一個線程時，它的狀態(tài)是New光酣。當(dāng)我們調(diào)用線程的start()方法時疏遏，狀態(tài)被改變?yōu)镽unnable。線程調(diào)度器會為Runnable線程池中的線程分配CPU時間并且講它們的狀態(tài)改變?yōu)镽unning救军。其他的線程狀態(tài)還有Waiting财异，Blocked和Dead。
6. 可以直接調(diào)用Thread類的run()方法么唱遭？
當(dāng)然可以宝当，但是如果我們調(diào)用了Thread的run()方法，它的行為就會和普通的方法一樣胆萧，為了在新的線程中執(zhí)行我們的代碼庆揩，必須使用Thread.start()方法。
7. 如何讓正在運行的線程暫停一段時間跌穗？
我們可以使用Thread類的Sleep()方法讓線程暫停一段時間订晌。需要注意的是，這并不會讓線程終止蚌吸，一旦從休眠中喚醒線程锈拨，線程的狀態(tài)將會被改變?yōu)镽unnable，并且根據(jù)線程調(diào)度羹唠，它將得到執(zhí)行奕枢。
8. 你對線程優(yōu)先級的理解是什么？
每一個線程都是有優(yōu)先級的佩微，一般來說缝彬，高優(yōu)先級的線程在運行時會具有優(yōu)先權(quán)，但這依賴于線程調(diào)度的實現(xiàn)哺眯，這個實現(xiàn)是和操作系統(tǒng)相關(guān)的(OS dependent)谷浅。我們可以定義線程的優(yōu)先級，但是這并不能保證高優(yōu)先級的線程會在低優(yōu)先級的線程前執(zhí)行。線程優(yōu)先級是一個int變量(從1-10)一疯，1代表最低優(yōu)先級撼玄，10代表最高優(yōu)先級。
9. 什么是線程調(diào)度器(Thread Scheduler)和時間分片(Time Slicing)墩邀？
線程調(diào)度器是一個操作系統(tǒng)服務(wù)掌猛，它負責(zé)為Runnable狀態(tài)的線程分配CPU時間。一旦我們創(chuàng)建一個線程并啟動它眉睹，它的執(zhí)行便依賴于線程調(diào)度器的實現(xiàn)留潦。時間分片是指將可用的CPU時間分配給可用的Runnable線程的過程。分配CPU時間可以基于線程優(yōu)先級或者線程等待的時間辣往。線程調(diào)度并不受到Java虛擬機控制，所以由應(yīng)用程序來控制它是更好的選擇（也就是說不要讓你的程序依賴于線程的優(yōu)先級）殖卑。
10. 在多線程中站削，什么是上下文切換(context-switching)？
上下文切換是存儲和恢復(fù)CPU狀態(tài)的過程孵稽，它使得線程執(zhí)行能夠從中斷點恢復(fù)執(zhí)行许起。上下文切換是多任務(wù)操作系統(tǒng)和多線程環(huán)境的基本特征。
11. 你如何確保main()方法所在的線程是Java程序最后結(jié)束的線程菩鲜？
我們可以使用Thread類的joint()方法來確保所有程序創(chuàng)建的線程在main()方法退出前結(jié)束园细。
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當(dāng)線程間是可以共享資源時诽凌，線程間通信是協(xié)調(diào)它們的重要的手段毡熏。Object類中wait()notify()notifyAll()方法可以用于線程間通信關(guān)于資源的鎖的狀態(tài)。
13.為什么線程通信的方法wait(), notify()和notifyAll()被定義在Object類里侣诵？
Java的每個對象中都有一個鎖(monitor痢法，也可以成為監(jiān)視器) 并且wait()，notify()等方法用于等待對象的鎖或者通知其他線程對象的監(jiān)視器可用杜顺。在Java的線程中并沒有可供任何對象使用的鎖和同步器财搁。這就是為什么這些方法是Object類的一部分，這樣Java的每一個類都有用于線程間通信的基本方法
14. 為什么wait(), notify()和notifyAll()必須在同步方法或者同步塊中被調(diào)用躬络？
當(dāng)一個線程需要調(diào)用對象的wait()方法的時候妇拯，這個線程必須擁有該對象的鎖，接著它就會釋放這個對象鎖并進入等待狀態(tài)直到其他線程調(diào)用這個對象上的notify()方法。同樣的越锈，當(dāng)一個線程需要調(diào)用對象的notify()方法時仗嗦，它會釋放這個對象的鎖，以便其他在等待的線程就可以得到這個對象鎖甘凭。由于所有的這些方法都需要線程持有對象的鎖稀拐，這樣就只能通過同步來實現(xiàn)，所以他們只能在同步方法或者同步塊中被調(diào)用丹弱。
15. 為什么Thread類的sleep()和yield()方法是靜態(tài)的德撬？
Thread類的sleep()和yield()方法將在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程上運行。所以在其他處于等待狀態(tài)的線程上調(diào)用這些方法是沒有意義的躲胳。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的蜓洪。它們可以在當(dāng)前正在執(zhí)行的線程中工作，并避免程序員錯誤的認為可以在其他非運行線程調(diào)用這些方法坯苹。
16.如何確保線程安全隆檀？
在Java中可以有很多方法來保證線程安全——同步，使用原子類(atomic concurrent classes)粹湃，實現(xiàn)并發(fā)鎖恐仑，使用volatile關(guān)鍵字，使用不變類和線程安全類为鳄。
17. volatile關(guān)鍵字在Java中有什么作用裳仆？
當(dāng)我們使用volatile關(guān)鍵字去修飾變量的時候，所以線程都會直接讀取該變量并且不緩存它孤钦。這就確保了線程讀取到的變量是同內(nèi)存中是一致的歧斟。
18. 同步方法和同步塊，哪個是更好的選擇偏形？
同步塊是更好的選擇构捡，因為它不會鎖住整個對象（當(dāng)然你也可以讓它鎖住整個對象）。同步方法會鎖住整個對象壳猜，哪怕這個類中有多個不相關(guān)聯(lián)的同步塊勾徽，這通常會導(dǎo)致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個對象上的鎖。
19.如何創(chuàng)建守護線程统扳？
使用Thread類的setDaemon(true)方法可以將線程設(shè)置為守護線程喘帚，需要注意的是，需要在調(diào)用start()方法前調(diào)用這個方法咒钟，否則會拋出IllegalThreadStateException異常吹由。
20. 什么是ThreadLocal?
ThreadLocal用于創(chuàng)建線程的本地變量，我們知道一個對象的所有線程會共享它的全局變量朱嘴，所以這些變量不是線程安全的倾鲫，我們可以使用同步技術(shù)粗合。但是當(dāng)我們不想使用同步的時候，我們可以選擇ThreadLocal變量乌昔。
每個線程都會擁有他們自己的Thread變量隙疚，它們可以使用get()set()方法去獲取他們的默認值或者在線程內(nèi)部改變他們的值。ThreadLocal實例通常是希望它們同線程狀態(tài)關(guān)聯(lián)起來是private static屬性磕道。
21. 什么是Thread Group供屉？為什么建議使用它？
ThreadGroup是一個類溺蕉，它的目的是提供關(guān)于線程組的信息。
ThreadGroup API比較薄弱疯特，它并沒有比Thread提供了更多的功能哗魂。它有兩個主要的功能：一是獲取線程組中處于活躍狀態(tài)線程的列表漓雅；二是設(shè)置為線程設(shè)置未捕獲異常處理器(ncaught exception handler)。但在Java 1.5中Thread類也添加了setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)方法，所以ThreadGroup是已經(jīng)過時的徘层，不建議繼續(xù)使用猪贪。
t1.setUncaughtExceptionHandler(newUncaughtExceptionHandler(){
@Override
publicvoiduncaughtException(Thread t, Throwable e) {
System.out.println("exception occured:"+e.getMessage());
}
});
22. 什么是Java線程轉(zhuǎn)儲(Thread Dump)，如何得到它？
線程轉(zhuǎn)儲是一個JVM活動線程的列表饺鹃，它對于分析系統(tǒng)瓶頸和死鎖非常有用。有很多方法可以獲取線程轉(zhuǎn)儲——使用Profiler伟端，Kill -3命令，jstack工具等等肴敛。我更喜歡jstack工具研底，因為它容易使用并且是JDK自帶的羽圃。由于它是一個基于終端的工具愁憔，所以我們可以編寫一些腳本去定時的產(chǎn)生線程轉(zhuǎn)儲以待分析。
23. 什么是死鎖(Deadlock)跺讯？如何分析和避免死鎖超凳？
死鎖是指兩個以上的線程永遠阻塞的情況愈污，這種情況產(chǎn)生至少需要兩個以上的線程和兩個以上的資源。
分析死鎖轮傍，我們需要查看Java應(yīng)用程序的線程轉(zhuǎn)儲暂雹。我們需要找出那些狀態(tài)為BLOCKED的線程和他們等待的資源。每個資源都有一個唯一的id创夜，用這個id我們可以找出哪些線程已經(jīng)擁有了它的對象鎖杭跪。
避免嵌套鎖，只在需要的地方使用鎖和避免無限期等待是避免死鎖的通常辦法挥下，去學(xué)習(xí)如何分析死鎖揍魂。
24. 什么是Java Timer類桨醋？如何創(chuàng)建一個有特定時間間隔的任務(wù)棚瘟？
java.util.Timer是一個工具類，可以用于安排一個線程在未來的某個特定時間執(zhí)行喜最。Timer類可以用安排一次性任務(wù)或者周期任務(wù)偎蘸。
java.util.TimerTask是一個實現(xiàn)了Runnable接口的抽象類，我們需要去繼承這個類來創(chuàng)建我們自己的定時任務(wù)并使用Timer去安排它的執(zhí)行瞬内。
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25. 什么是線程池扰柠？如何創(chuàng)建一個Java線程池？
一個線程池管理了一組工作線程疼约，同時它還包括了一個用于放置等待執(zhí)行的任務(wù)的隊列卤档。
java.util.concurrent.Executors提供了一個java.util.concurrent.Executor接口的實現(xiàn)用于創(chuàng)建線程池。線程池例子展現(xiàn)了如何創(chuàng)建和使用線程池程剥，或者ScheduledThreadPoolExecutor例子劝枣，了解如何創(chuàng)建一個周期任務(wù)
