1、創(chuàng)建線程的方式及實(shí)現(xiàn)

創(chuàng)建線程有多種方式，本質(zhì)上只有一種，就是實(shí)現(xiàn)Runnable接口

實(shí)現(xiàn)Runnable接口

繼承Thread類

實(shí)現(xiàn)Callable接口婿失，通過(guò)FutureTask包裝

匿名內(nèi)部類的方式

lambda表達(dá)式的方式

線程池

定時(shí)器

2、如何保證線程安全

在Java中線程安全主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：原子性啄寡、可見(jiàn)性及有序性

原子性：是指一個(gè)或多個(gè)操作豪硅，要么全部執(zhí)行成功，并且在執(zhí)行過(guò)程中不會(huì)被任何因素打斷挺物，要么全部不執(zhí)行

可見(jiàn)性：是指多個(gè)線程訪問(wèn)同一個(gè)變量時(shí)懒浮，一個(gè)線程修改了這個(gè)變量，其他線程可以立即看到修改后的值

有序性：是指程序的執(zhí)行順序按照代碼的先后順序執(zhí)行

對(duì)于原子性，Java內(nèi)存模型保證了基本讀取和賦值的原子性砚著，對(duì)于大范圍操作的原子性次伶，可以使用synchronized和lock實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可以使用atomic包下的幾個(gè)原子類（通過(guò)CAS的方式稽穆，調(diào)用Unsafe類的compareAndSwap方法冠王，借助CPU指令cmpxchg來(lái)保證原子性）

對(duì)于可見(jiàn)性，可以使用volatile關(guān)鍵字或者synchronized或者lock

對(duì)于有序性舌镶，volatile可以保證一定的有序性柱彻，當(dāng)然使用synchronized和lock也能保證有序性，在同一時(shí)刻只有一個(gè)線程執(zhí)行同步代碼餐胀，同時(shí)Java內(nèi)存模型提供了一些先天的有序性哟楷，也就是happens-before原則：

程序順序規(guī)則：在一個(gè)線程內(nèi)，書寫在前面的操作先行發(fā)生于書寫在后面的操作

監(jiān)視器鎖規(guī)則：對(duì)于一個(gè)鎖的解鎖操作否灾，先行發(fā)生于對(duì)同一個(gè)鎖的加索操作

volatile變量規(guī)則：對(duì)于一個(gè)volatile變量的寫操作卖擅，先行發(fā)生于對(duì)這個(gè)volatile變量的讀操作

傳遞規(guī)則：A 先行發(fā)生于B，B先行發(fā)生于C墨技，則A先行發(fā)生于C

線程start規(guī)則：Thread的start先行發(fā)生于對(duì)線程的任意后續(xù)操作

線程join規(guī)則：如果線程A調(diào)用ThreadB.join并成功返回惩阶，那么線程B中的任意操作先行發(fā)生join方法的返回

3、sleep() 扣汪、join（）断楷、yield（）有什么區(qū)別

sleep是讓當(dāng)前線程暫停執(zhí)行指定時(shí)間，不會(huì)釋放對(duì)象鎖

join方法是指主線程想等子線程結(jié)束之后再繼續(xù)執(zhí)行私痹，底層調(diào)用的就是wait方法，會(huì)釋放對(duì)象鎖

yield是指讓出CPU資源給其他線程使用统刮，使得當(dāng)前線程從運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)榭蛇\(yùn)行狀態(tài)紊遵，但是并不能完全保證達(dá)到讓步的目的夯秃，有可能還會(huì)被線程調(diào)度再次選中

4涎显、volatile關(guān)鍵字原理

volatile關(guān)鍵字底層使用一個(gè)“l(fā)ock;"前綴指令，這個(gè)指令相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)存屏障矢腻，這個(gè)內(nèi)存屏障會(huì)提供幾個(gè)保證：一是確保內(nèi)存屏障之前的代碼不會(huì)被重排序到內(nèi)存屏障之后鞭衩，和內(nèi)存屏障之后的代碼不會(huì)被重排序到內(nèi)存屏障之前学搜；二是強(qiáng)制變量刷新回主內(nèi)存中；三是當(dāng)對(duì)一個(gè)volatile變量進(jìn)行寫操作時(shí)论衍，會(huì)強(qiáng)制其他線程工作內(nèi)存中的緩存數(shù)據(jù)失效

5瑞佩、synchronized關(guān)鍵字原理

synchronized是針對(duì)對(duì)象進(jìn)行加鎖，在JVM中Java對(duì)象由對(duì)象頭坯台、實(shí)例數(shù)據(jù)和對(duì)齊填充三部分組成炬丸，對(duì)象頭中的Mark Word 保存了鎖標(biāo)志位和指向monitor對(duì)象的起始地址，當(dāng)monitor對(duì)象被某個(gè)線程占用后就處于鎖定狀態(tài)。

底層上稠炬，synchronized修飾方式時(shí)焕阿，會(huì)在方法修飾符上添加ACC_SYNCHRONIZED，修飾代碼塊時(shí)首启，會(huì)使用monitorenter和monitorexit指令暮屡。針對(duì)synchronized獲取鎖的方式，JVM采用了鎖升級(jí)的優(yōu)化方式毅桃，先使用偏向鎖褒纲，優(yōu)先同一線程獲取鎖，如果失敗疾嗅，就升級(jí)為輕量級(jí)鎖外厂，如果再失敗，就進(jìn)行短暫的自旋代承，防止線程被掛起汁蝶，如果最后都失敗，則升級(jí)為重量級(jí)鎖论悴。

6掖棉、CAS原理

CAS是基于樂(lè)觀鎖的機(jī)制，底層通過(guò)UNsafe的compareAndSwap幾個(gè)方法進(jìn)行變量的原子更新膀估，源碼中是借助CPU指令CMPXCHG指令或者LOCK + CMPXCHG指令來(lái)實(shí)現(xiàn)幔亥，它有三個(gè)基本操作變量，內(nèi)存地址V察纯，舊的預(yù)期值A(chǔ)帕棉，要修改的新值B，當(dāng)修改一個(gè)變量的時(shí)候饼记，只有當(dāng)內(nèi)存地址V對(duì)應(yīng)的值和舊的預(yù)期值相等時(shí)香伴，才會(huì)將內(nèi)存地址V所對(duì)應(yīng)的的值修改為新值，否則返回false具则。

CAS使用場(chǎng)景：讀多寫少

CAS缺點(diǎn)：

一個(gè)是ABA問(wèn)題即纲，還有一個(gè)就是在高并發(fā)情況下，如果一直循環(huán)更新不成功博肋，則會(huì)導(dǎo)致CPU開(kāi)銷較大

ABA問(wèn)題可以通過(guò)使用版本號(hào)或者標(biāo)記位的方式低斋，也就是使用atomic包下的AtomicStampedReference或者AtomicMarkableReference來(lái)解決ABA問(wèn)題

（ABA問(wèn)題，CAS操作值時(shí)匪凡，會(huì)檢查變量有沒(méi)有發(fā)生變化膊畴，如果沒(méi)有發(fā)生變化則更新，如果一個(gè)變量值是A病游，變成了B巴比，又變成了A，當(dāng)CAS檢查變量有沒(méi)有發(fā)生變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)變量沒(méi)有發(fā)生變化則進(jìn)行了更新轻绞，但是實(shí)際上變量發(fā)生了變化）

7采记、ThreadLocal原理

ThreadLocal為每一個(gè)線程提供一個(gè)獨(dú)立的變量副本，使得每一個(gè)線程可以單獨(dú)改變自己所擁有的變量副本政勃，而不會(huì)影響到其他線程所對(duì)應(yīng)的變量副本唧龄。

每個(gè)線程Thread內(nèi)部都有一個(gè)ThreadLocal.ThreadLocalMap類型的threadLocals變量，ThreadLocalMap是ThreadLocal內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的一個(gè)自定義map類奸远，是用來(lái)存儲(chǔ)實(shí)際的變量副本的既棺，key為當(dāng)前ThreadLocal對(duì)象，value為變量副本懒叛。

我們調(diào)用ThreadLocal的get方法時(shí)丸冕，實(shí)際上是通過(guò)Thread.currentThread獲取當(dāng)前線程對(duì)象，然后根據(jù)當(dāng)前ThreadLocal獲取當(dāng)前線程的共享變量薛窥，set胖烛、remove也是同樣的道理。

關(guān)于ThreadLocalMap內(nèi)部類的簡(jiǎn)單介紹

　　初始容量16诅迷，負(fù)載因子2/3佩番，解決沖突的方法是再hash法，也就是：在當(dāng)前hash的基礎(chǔ)上再自增一個(gè)常量

ThreadLocal內(nèi)存泄漏問(wèn)題

由于ThreadLocalMap的key是弱引用罢杉，而Value是強(qiáng)引用趟畏。這就導(dǎo)致了一個(gè)問(wèn)題，ThreadLocal在沒(méi)有外部對(duì)象強(qiáng)引用時(shí)滩租，發(fā)生GC時(shí)弱引用Key會(huì)被回收赋秀，而Value不會(huì)回收，如果創(chuàng)建ThreadLocal的線程一直持續(xù)運(yùn)行律想，那么這個(gè)Entry對(duì)象中的value就有可能一直得不到回收猎莲，發(fā)生內(nèi)存泄露。

解決內(nèi)存泄漏：在使用完線程共享變量后蜘欲，顯示調(diào)用ThreadLocal的remove方法

ThreadLocal使用場(chǎng)景：解決數(shù)據(jù)庫(kù)連接益眉、session管理等

8晌柬、線程池實(shí)現(xiàn)原理

當(dāng)有任務(wù)提交到線程池時(shí)姥份，先去判斷當(dāng)前線程池里的線程數(shù)目是否到達(dá)corePoolSize，如果沒(méi)有則創(chuàng)建一個(gè)新的線程并執(zhí)行任務(wù)年碘，如果大于澈歉，則將任務(wù)添加到BlockedQueue任務(wù)緩存隊(duì)列里，如果任務(wù)添加緩存隊(duì)列成功屿衅，則該任務(wù)會(huì)等待空閑線程將其取出并執(zhí)行埃难，如果失敗，則會(huì)嘗試創(chuàng)建一個(gè)線程去執(zhí)行該任務(wù)，如果當(dāng)前線程池的線程數(shù)目大于maximumPoolSize涡尘，則會(huì)執(zhí)行拒絕策略忍弛。

拒絕策略有四種：

AbortPolicy：丟棄任務(wù)并拋出RejectedExecutionException

CallerRunsPolicy：只要線程池未關(guān)閉，直接再調(diào)用者線程里考抄，執(zhí)行這個(gè)被丟棄的任務(wù)

DiscardOldestPolicy：丟棄隊(duì)列中最老的一個(gè)請(qǐng)求细疚，也就是即將被執(zhí)行的任務(wù)，然后嘗試再次提交當(dāng)前任務(wù)

DiscardPolicy：直接丟棄任務(wù)川梅，不做任何處理

四種長(zhǎng)用的線程池：

newFixedThreadPool

固定大小的線程池疯兼，corePoolSize與maximumPoolSize相等，使用LinkedBlockingQueue無(wú)界阻塞隊(duì)列贫途。當(dāng)提交任務(wù)比較頻繁的時(shí)吧彪，存在耗盡系統(tǒng)資源的問(wèn)題。線程池空閑也不會(huì)釋放空閑線程丢早，還會(huì)占用一定系統(tǒng)資源姨裸，需要shutdown。

newSingleThreadPool

單個(gè)線程線程池香拉，只有一個(gè)線程啦扬，corePoolSize和maximumPoolSize都為1，阻塞隊(duì)列使用的是LinkedBlockingQueue凫碌，當(dāng)有多個(gè)任務(wù)提交時(shí)扑毡，會(huì)被暫存到阻塞隊(duì)列中，當(dāng)線程空閑時(shí)就會(huì)去從隊(duì)列中按照先入先出獲取任務(wù)去執(zhí)行

newCachedThreadPool

緩存線程池盛险，其中corePoolSize為0瞄摊，maximumPoolSize為Integer.MAX_VALUE，緩存線程默認(rèn)存活時(shí)間為60s苦掘，阻塞隊(duì)列使用的是SynchronousQueue换帜，這個(gè)隊(duì)列不會(huì)存儲(chǔ)任務(wù)，總是會(huì)創(chuàng)建新的線程去執(zhí)行任務(wù)

newScheduledThreadPool

定時(shí)線程池鹤啡，可以周期性地去執(zhí)行任務(wù)

9惯驼、AQS原理（https://javadoop.com/2017/07/20/AbstractQueuedSynchronizer）

AQS是多線程訪問(wèn)共享資源的同步器框架，內(nèi)部維護(hù)著一個(gè)volatile int state（共享狀態(tài)）和一個(gè) FIFO 的CLH雙向同步隊(duì)列递瑰，當(dāng)線程獲取同步狀態(tài)失敗后祟牲，則會(huì)加入到這個(gè) CLH 同步隊(duì)列的對(duì)尾并一直保持著自旋。在 CLH 同步隊(duì)列中的線程在自旋時(shí)會(huì)判斷其前驅(qū)節(jié)點(diǎn)是否為首節(jié)點(diǎn)抖部，如果為首節(jié)點(diǎn)則不斷嘗試獲取同步狀態(tài)说贝，獲取成功則退出 CLH 同步隊(duì)列。當(dāng)線程執(zhí)行完邏輯后慎颗，會(huì)釋放同步狀態(tài)乡恕，釋放后會(huì)喚醒其后繼節(jié)點(diǎn)言询。

基于AQS的鎖(比如ReentrantLock)原理大體是這樣:

有一個(gè)state變量，初始值為0傲宜，假設(shè)當(dāng)前線程為A,每當(dāng)A獲取一次鎖运杭，status++. 釋放一次，status--.鎖會(huì)記錄當(dāng)前持有的線程函卒。

當(dāng)A線程擁有鎖的時(shí)候县习，status>0. B線程嘗試獲取鎖的時(shí)候會(huì)對(duì)這個(gè)status有一個(gè)CAS(0,1)的操作，嘗試幾次失敗后就掛起線程谆趾，進(jìn)入一個(gè)等待隊(duì)列躁愿。

如果A線程恰好釋放，--status==0, A線程會(huì)去喚醒等待隊(duì)列中第一個(gè)線程沪蓬，即剛剛進(jìn)入等待隊(duì)列的B線程彤钟，B線程被喚醒之后回去檢查這個(gè)status的值，嘗試CAS(0,1),而如果這時(shí)恰好C線程也嘗試去爭(zhēng)搶這把鎖

非公平鎖實(shí)現(xiàn)：

C直接嘗試對(duì)這個(gè)status CAS(0,1)操作跷叉，并成功改變了status的值逸雹，B線程獲取鎖失敗，再次掛起云挟，這就是非公平鎖梆砸，B在C之前嘗試獲取鎖，而最終是C搶到了鎖园欣。

公平鎖：

C發(fā)現(xiàn)有線程在等待隊(duì)列帖世，直接將自己進(jìn)入等待隊(duì)列并掛起,B獲取鎖

AQS定義了兩種資源共享方式：一個(gè)是獨(dú)占方式Exclusive，一個(gè)是共享方式Share沸枯。自定義同步器通過(guò)實(shí)現(xiàn)tryAccquire()日矫、tryRelease()、tryAccquireShare()绑榴、tryReleaseShare()來(lái)實(shí)現(xiàn)不同類型的資源共享方式哪轿。

獨(dú)占型：ReentrantLock

共享型：CountdownLatch、Semphore

組合型（共享+獨(dú)占）：ReentrantReadWriteLock

10翔怎、CountdownLatch原理

CountdownLatch是一個(gè)并發(fā)工具類窃诉，它允許一個(gè)線程等待其他線程執(zhí)行結(jié)束后繼續(xù)執(zhí)行。通過(guò)使用AQS中的同步狀態(tài)state來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)赤套。通過(guò)構(gòu)造函數(shù)傳遞計(jì)數(shù)器的值飘痛，該計(jì)數(shù)器的值也就是要等待的線程數(shù)，然后將CountdownLatch實(shí)例傳遞給每一個(gè)線程于毙，每個(gè)線程執(zhí)行結(jié)束后調(diào)用countDown()方法進(jìn)行計(jì)數(shù)減1敦冬，主調(diào)線程通過(guò)調(diào)用await方法進(jìn)行阻塞等待辅搬，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0時(shí)唯沮，表明子線程都已經(jīng)執(zhí)行完畢脖旱，主線程可以恢復(fù)繼續(xù)執(zhí)行。

使用場(chǎng)景：適用一個(gè)任務(wù)需要等待其他任務(wù)執(zhí)行完畢介蛉，方可執(zhí)行的場(chǎng)景

11萌庆、CyclicBarrier原理

CyclicBarrier字面理解就是可循環(huán)的屏障，它讓一組線程到達(dá)屏障時(shí)被阻塞币旧，直到最后一個(gè)線程到達(dá)屏障后才開(kāi)門践险，所有被屏障攔截的線程才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。通過(guò)加計(jì)數(shù)的方式吹菱，調(diào)用await方法進(jìn)行計(jì)數(shù)加1巍虫，也可以通過(guò)reset方法進(jìn)行重置。

使用場(chǎng)景：可以用于多線程進(jìn)行計(jì)算鳍刷，最后合并數(shù)據(jù)的場(chǎng)景

12占遥、CountdownLatch與CyclicBarrier區(qū)別

CountdownLatch是通過(guò)減計(jì)數(shù)的方式，并且不能重復(fù)使用输瓜，而CyclicBarrier是通過(guò)加計(jì)數(shù)的方式瓦胎，可以處理更復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，如可以重復(fù)使用尤揣，獲取阻塞的線程數(shù)量搔啊，判斷阻塞的線程是否被中斷等

13、信號(hào)量Semaphore原理

信號(hào)量Semphore也是一個(gè)并發(fā)工具類北戏，通過(guò)控制一定量的許可證的數(shù)量负芋，來(lái)達(dá)到限制訪問(wèn)資源的目的。計(jì)數(shù)器的值就是允許同時(shí)運(yùn)行線程的數(shù)量嗜愈，通過(guò)acquire方法獲取一個(gè)許可證示罗，計(jì)數(shù)器的值就會(huì)減1，通過(guò)release方法歸還一個(gè)許可證芝硬，計(jì)數(shù)器的值就會(huì)加1蚜点，還可使用tryAcquire嘗試獲取許可證，如果當(dāng)前沒(méi)有可用的許可拌阴，則線程會(huì)一直阻塞等待绍绘，直到有可用的許可證。

使用場(chǎng)景：可以用于流量控制迟赃，特別是公共資源有限的應(yīng)用場(chǎng)景陪拘，比如數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接

14、Exchanger原理（TODO 待后續(xù)了解）

用于進(jìn)行線程間數(shù)據(jù)交換

15纤壁、Lock和Synchronized區(qū)別

總結(jié)來(lái)說(shuō)左刽，Lock和synchronized有以下幾點(diǎn)不同：

　　1）Lock是一個(gè)接口，而synchronized是Java中的關(guān)鍵字酌媒，synchronized是內(nèi)置的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)欠痴；

　　2）synchronized在發(fā)生異常時(shí)迄靠，會(huì)自動(dòng)釋放線程占有的鎖，因此不會(huì)導(dǎo)致死鎖現(xiàn)象發(fā)生喇辽；而Lock在發(fā)生異常時(shí)掌挚，如果沒(méi)有主動(dòng)通過(guò)unLock()去釋放鎖，則很可能造成死鎖現(xiàn)象菩咨，因此使用Lock時(shí)需要在finally塊中釋放鎖吠式；

　　3）Lock可以讓等待鎖的線程響應(yīng)中斷，而synchronized卻不行抽米，使用synchronized時(shí)特占，等待的線程會(huì)一直等待下去，不能夠響應(yīng)中斷云茸；

　　4）通過(guò)Lock可以知道有沒(méi)有成功獲取鎖摩钙，而synchronized卻無(wú)法辦到。

　　5）Lock可以提高多個(gè)線程進(jìn)行讀操作的效率查辩。

　　在性能上來(lái)說(shuō)胖笛，如果競(jìng)爭(zhēng)資源不激烈，兩者的性能是差不多的宜岛，而當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)資源非常激烈時(shí)（即有大量線程同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)）长踊，此時(shí)Lock的性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于synchronized。所以說(shuō)萍倡，在具體使用時(shí)要根據(jù)適當(dāng)情況選擇身弊。

1６、什么是守護(hù)線程列敲，有什么用

守護(hù)線程是在程序運(yùn)行時(shí)阱佛，在后臺(tái)提供的一種通用服務(wù)的線程。是用來(lái)服務(wù)用戶線程的戴而，當(dāng)虛擬機(jī)中所有的用戶線程都退出后凑术，程序也就終止了，程序終止就會(huì)殺死所有的守護(hù)線程所意。

當(dāng)你希望JVM退出后淮逊，線程自動(dòng)關(guān)閉，那么就使用守護(hù)線程扶踊，守護(hù)線程通常用來(lái)執(zhí)行一些后臺(tái)任務(wù)

17泄鹏、Thread和Runnable的區(qū)別是什么

準(zhǔn)確的說(shuō)創(chuàng)建線程的方式只能通過(guò)構(gòu)造Thread類，實(shí)現(xiàn)線程執(zhí)行單元的的方式有兩種：一種是繼承Thread類秧耗，一種是實(shí)現(xiàn)Runnable接口备籽。Thread類本身也是實(shí)現(xiàn)了Runnable接口。Thread類的run方法和Runnable的run方法最重要的一點(diǎn)不同是分井，Thread類的run方法不能共享车猬，舉個(gè)例子就是說(shuō)線程A不能把線程B的run方法當(dāng)成自己的執(zhí)行單元霉猛，而使用Runnable則很容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橐粋€(gè)Runnable可以構(gòu)造多個(gè)不同的實(shí)例诈唬。Thread主要負(fù)責(zé)線程本身相關(guān)的職責(zé)和控制，而Runnable主要負(fù)責(zé)邏輯執(zhí)行單元的部分缩麸。

18铸磅、Thread的run方法合start方法有什么區(qū)別

run方法是線程的執(zhí)行單元，直接調(diào)用run方法杭朱，相當(dāng)于只是調(diào)用了一個(gè)普通的方法阅仔，而start方法是啟動(dòng)線程，底層調(diào)用的是start0()弧械，是一個(gè)JNI方法八酒，調(diào)用start方法啟動(dòng)線程時(shí)，JVM會(huì)去創(chuàng)建一個(gè)新線程去調(diào)用run方法刃唐，換句話說(shuō)羞迷，start0方法調(diào)用了run方法。