1. 线程的基础知识
1.1 聊一下并行和并发有什么区别？
现在都是多核CPU，在多核CPU下：
并发是同一时间应对多件事情的能力，多个线程轮流使用一个或多个CPU；
并行是同一时间动手做多件事情的能力，4核CPU同时执行4个线程。
1.2 说一下线程和进程的区别？
进程是正在运行程序的实例，进程中包含了线程，每个线程执行不同的任务。
不同的进程使用不同的内存空间，在当前进程下的所有线程可以共享内存空间。
线程更轻量，线程上下文切换成本一般上要比进程上下文切换低(上下文切换指的是从一个线程切换到另一个线程)。
1.3 如果在java中创建线程有哪些方式？
在java中一共有四种常见的创建方式，分别是：继承Thread类、实现runnable接口、实现Callable接口、线程池创建线程。通常情况下，我们项目中都会采用线程池的方式创建线程。
1.4 刚才你说的runnable 和callable两个接口创建线程有什么不同呢？
最主要的两个线程一个是有返回值，一个是没有返回值的。
Runnable接口run方法无返回值；Callable接口call方法有返回值，是个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。
还有一个就是，他们异常处理也不一样。Runnable接口run方法只能抛出运行时异常，也无法捕获处理；Callable接口call方法允许抛出异常，可以获取异常信息。
在实际开发中，如果需要拿到执行的结果，需要使用Callalbe接口创建线程，调用FutureTask.get()得到可以得到返回值，此方法会阻塞主进程的继续往下执行，如果不调用不会阻塞。
1.5 线程包括哪些状态，状态之间是如何变化的？
在JDK中的Thread类中的枚举State里面定义了6中线程的状态分别是：新建、可运行、终结、阻塞、等待和有时限等待六种。
关于线程的状态切换情况比较多。我分别介绍一下：
当一个线程对象被创建，但还未调用start方法时处于新建状态，调用了start方法，就会由新建进入可运行状态。如果线程内代码已经执行完毕，由可运行进入终结状态。当然这些是一个线程正常执行情况。
如果线程获取锁失败后，由可运行进入Monitor的阻塞队列阻塞，只有当持锁线程释放锁时，会按照一定规则唤醒阻塞队列中的阻塞线程，唤醒后的线程进入可运行状态；
如果线程获取锁成功后，但由于条件不满足，调用了wait()方法，此时从可运行状态释放锁等待状态，当其它持锁线程调用notify()或notifyAll()方法，会恢复为可运行状态；
还有一种情况是调用sleep(long)方法也会从可运行状态进入有时限等待状态，不需要主动唤醒，超时时间到自然恢复为可运行状态。
1.6 刚才你说的线程中的wait和sleep方法有什么不同呢？
它们两个的相同点是都可以让当前线程暂时放弃CPU的使用权，进入阻塞状态。
不同点主要有三个方面：
第一：方法归属不同
sleep(long)是Thread的静态方法。而wait()，是Object的成员方法，每个对象都有。
第二：线程醒来时机不同
线程执行sleep(long)会在等待相应毫秒后醒来，而wait()需要被notify唤醒，wait() 如果不唤醒就一直等下去。
第三：锁特性不同
wait方法的调用必须先获取wait对象的锁，而sleep则无此限制；
wait方法执行后会释放对象锁，允许其它线程获得该对象锁（相当于我放弃cpu，但你们还可以用）；
而sleep如果在synchronized代码块中执行，并不会释放对象锁（相当于我放弃cpu，你们也用不了）。
1.7 我现在举一个场景，你来分析一下怎么做，新建T1、T2、T3三个线程，如何保证它们按顺序执行？
嗯~~，我思考一下 （适当的思考或想一下属于正常情况，脱口而出反而太假[背诵痕迹]）
可以这么做，在多线程中有多种方法让线程按特定顺序执行，可以用线程类的join()方法在一个线程中启动另一个线程，另外一个线程完成该线程继续执行。
比如说：
使用join方法，T3调用T2，T2调用T1，这样就能确保T1就会先完成而T3最后完成；
在我们使用线程的过程中，有两个方法。线程的run()和start()有什么区别？
start方法用来启动线程，通过该线程调用run方法执行run方法中所定义的逻辑代码。start方法只能被调用一次。run方法封装了要被线程执行的代码，可以被调用多次。
1.8 那如何停止一个正在运行的线程呢？
有三种方式可以停止线程：
第一：可以使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止，一般我们加一个标记。
第二：可以使用线程的stop方法强行终止，不过一般不推荐，这个方法已作废。
第三：可以使用线程的interrupt方法中断线程，内部其实也是使用中断标志来中断线程。
我们项目中使用的话，建议使用第一种或第三种方式中断线程。
2. 线程中并发锁
2.1 讲一下synchronized关键字的底层原理？
synchronized底层使用的JVM级别中的Monitor来决定当前线程是否获得了锁，如果某一个线程获得了锁，在没有释放锁之前，其他线程是不能或得到锁的。synchronized属于悲观锁。
synchronized因为需要依赖于JVM级别的Monitor，相对性能也比较低。
2.2 你能具体说下Monitor吗？
monitor对象存在于每个Java对象的对象头中，synchronized锁便是通过这种方式获取锁的，也是为什么Java中任意对象可以作为锁的原因。
monitor内部维护了三个变量
WaitSet：保存处于Waiting状态的线程EntryList：保存处于Blocked状态的线程Owner：持有锁的线程
只有一个线程获取到的标志就是在monitor中设置成功了Owner，一个monitor中只能有一个Owner。
在上锁的过程中，如果有其他线程也来抢锁，则进入EntryList进行阻塞，当获得锁的线程执行完了，释放了锁，就会唤醒EntryList中等待的线程竞争锁，竞争的时候是非公平的。
2.3 那关于synchronized的锁升级的情况了解吗？
Java中的synchronized有偏向锁、轻量级锁、重量级锁三种形式，分别对应了锁只被一个线程持有、不同线程交替持有锁、多线程竞争锁三种情况。
重量级锁：底层使用的Monitor实现，里面涉及到了用户态和内核态的切换、进程的上下文切换，成本较高，性能比较低。
轻量级锁：线程加锁的时间是错开的（也就是没有竞争），可以使用轻量级锁来优化。轻量级修改了对象头的锁标志，相对重量级锁性能提升很多。每次修改都是CAS操作，保证原子性。
偏向锁：一段很长的时间内都只被一个线程使用锁，可以使用了偏向锁，在第一次获得锁时，会有一个CAS操作，之后该线程再获取锁，只需要判断mark word中是否是自己的线程id即可，而不是开销相对较大的CAS命令一旦锁发生了竞争，都会升级为重量级锁。
2.4 刚才你说了synchronized它在高并发量的情况下，性能不高，在项目该如何控制使用锁呢？
嗯，其实，在高并发下，我们可以采用ReentrantLock来加锁。
2.5 那你说下ReentrantLock的使用方式和底层原理？
ReentrantLock是一个可重入锁:，调用lock方法获取了锁之后，再次调用lock，是不会再阻塞，内部直接增加重入次数 就行了，标识这个线程已经重复获取一把锁而不需要等待锁的释放。
ReentrantLock是属于juc报下的类，属于api层面的锁，跟synchronized一样，都是悲观锁。通过lock()用来获取锁，unlock()释放锁。
它的底层实现原理主要利用CAS+AQS队列来实现。它支持公平锁和非公平锁，两者的实现类似。
构造方法接受一个可选的公平参数（默认非公平锁），当设置为true时，表示公平锁，否则为非公平锁。公平锁的效率往往没有非公平锁的效率高。
2.6 刚才你说了CAS和AQS，你能介绍一下吗？
CAS的全称是： Compare And Swap(比较再交换)；它体现的一种乐观锁的思想，在无锁状态下保证线程操作数据的原子性。
CAS使用到的地方很多：AQS框架、AtomicXXX类；- 在操作共享变量的时候使用的自旋锁，效率上更高一些；
CAS的底层是调用的Unsafe类中的方法，都是操作系统提供的，其他语言实现；
AQS的话，其实就一个jdk提供的类AbstractQueuedSynchronizer，是阻塞式锁和相关的同步器工具的框架。
内部有一个属性state属性来表示资源的状态，默认state等于0，表示没有获取锁，state等于1的时候才标明获取到了锁。通过cas机制设置state状态。
在它的内部还提供了基于FIFO的等待队列，是一个双向列表，其中
tail指向队列最后一个元素head指向队列中最久的一个元素
其中我们刚刚聊的ReentrantLock底层的实现就是一个AQS。
2.7 synchronized和Lock有什么区别 ?
主要有三个方面不太一样：
第一，语法层面
synchronized是关键字，源码在jvm中，用c++语言实现，退出同步代码块锁会自动释放Lock是接口，源码由jdk提供，用java语言实现，需要手动调用unlock方法释放锁
第二，功能层面
- 二者均属于悲观锁、都具备基本的互斥、同步、锁重入功能
Lock提供了许多synchronized不具备的功能，例如获取等待状态、公平锁、可打断、可超时、多条件变量，同时Lock可以实现不同的场景，如ReentrantLock，ReentrantReadWriteLock
第三，性能层面
- 在没有竞争时，
synchronized做了很多优化，如偏向锁、轻量级锁，性能不赖 - 在竞争激烈时，
Lock的实现通常会提供更好的性能 - 统合来看，需要根据不同的场景来选择不同的锁的使用。
2.8 死锁产生的条件是什么？
嗯，是这样的，一个线程需要同时获取多把锁，这时就容易发生死锁，举个例子来说：
t1线程获得A对象锁，接下来想获取B对象的锁；
t2线程获得B对象锁，接下来想获取A对象的锁 ；
这个时候t1线程和t2线程都在互相等待对方的锁，就产生了死锁。
2.9 那如果产出了这样的，如何进行死锁诊断？
这个也很容易，我们只需要通过jdk自动的工具就能搞定。
我们可以先通过jps来查看当前java程序运行的进程id。
然后通过jstack来查看这个进程id，就能展示出来死锁的问题，并且，可以定位代码的具体行号范围，我们再去找到对应的代码进行排查就行了。
2.10 请谈谈你对volatile的理解？
volatile是一个关键字，可以修饰类的成员变量、类的静态成员变量，主要有两个功能：
第一：保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的，volatile关键字会强制将修改的值立即写入主存。
第二： 禁止进行指令重排序，可以保证代码执行有序性。底层实现原理是，添加了一个内存屏障，通过插入内存屏障禁止在内存屏障前后的指令执行重排序优化。
2.11 那你能聊一下ConcurrentHashMap的原理吗？
ConcurrentHashMap是一种线程安全的高效Map集合，jdk1.7和1.8也做了很多调整。
JDK1.7的底层采用是分段的数组+链表 实现；JDK1.8采用的数据结构跟HashMap 1.8的结构一样，数组+链表/红黑二叉树。
在jdk1.7中ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组。Segment的结构和HashMap类似，是一 种数组和链表结构，一个Segment包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构 的元素，每个Segment守护着一个HashEntry数组里的元素，当对HashEntry数组的数据进行修 改时，必须首先获得对应的Segment的锁。
Segment是一种可重入的锁ReentrantLock，每个Segment 守护一个HashEntry数组里得元 素，当对 HashEntry数组的数据进行修改时，必须首先获得对应的Segment锁。
在jdk1.8中的ConcurrentHashMap做了较大的优化，性能提升了不少。首先是它的数据结构与jdk1.8的hashMap数据结构完全一致。其次是放弃了Segment臃肿的设计，取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保 证并发安全进行实现，synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点，这样只要hash不冲 突，就不会产生并发 , 效率得到提升。
3. 线程池
3.1 线程池的种类有哪些？
在jdk中默认提供了4中方式创建线程池：
第一个是：newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回 收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
第二个是：newFixedThreadPool创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列 中等待。
第三个是：newScheduledThreadPool创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
第四个是：newSingleThreadExecutor创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任 务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
3.2 线程池的核心参数有哪些？
在线程池中一共有7个核心参数：
corePoolSize核心线程数目 - 池中会保留的最多线程数；maximumPoolSize最大线程数目 - 核心线程+救急线程的最大数目；keepAliveTime生存时间 - 救急线程的生存时间，生存时间内没有新任务，此线程资源会释放；unit时间单位 - 救急线程的生存时间单位，如秒、毫秒等；workQueue- 当没有空闲核心线程时，新来任务会加入到此队列排队，队列满会创建救急线程执行任务；threadFactory线程工厂 - 可以定制线程对象的创建，例如设置线程名字、是否是守护线程等；handler拒绝策略 - 当所有线程都在繁忙，workQueue也放满时，会触发拒绝策略；
在拒绝策略中又有4中拒绝策略：
当线程数过多以后，第一种是抛异常、第二种是由调用者执行任务、第三是丢弃当前的任务，第四是丢弃最早排队任务。默认是直接抛异常。
3.4 如何确定核心线程池呢？
是这样的，我们公司当时有一些规范，为了减少线程上下文的切换，要根据当时部署的服务器的CPU核数来决定，我们规则是：CPU核数+1就是最终的核心线程数。
3.5 线程池的执行原理知道吗？
嗯~，它是这样的。
首先判断线程池里的核心线程是否都在执行任务，如果不是则创建一个新的工作线程来执行任务。如果核心线程都在执行任务，则线程池判断工作队列是否已满，如果工作队列没有满，则将新提交的任务存储在这个工作队列里。如果工作队列满了，则判断线程池里的线程是否都处于工作状态，如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任 务。如果已经满了，则交给拒绝策略来处理这个任务。
3.6 为什么不建议使用Executors创建线程池呢？
好的，其实这个事情在阿里提供的最新开发手册《Java开发手册-嵩山版》中也提到了。
主要原因是如果使用Executors创建线程池的话，它允许的请求队列默认长度是Integer.MAX_VALUE，这样的话，有可能导致堆积大量的请求，从而导致OOM（内存溢出）。
所以，我们一般推荐使用ThreadPoolExecutor来创建线程池，这样可以明确规定线程池的参数，避免资源的耗尽。
4. 线程使用场景问题
4.1 如果控制某一个方法允许并发访问线程的数量？
在jdk中提供了一个Semaphore类（信号量）。
它提供了两个方法，semaphore.acquire()请求信号量，可以限制线程的个数，是一个正数，如果信号量是-1,就代表已经用完了信号量，其他线程需要阻塞了。
第二个方法是semaphore.release()，代表是释放一个信号量，此时信号量的个数+1。
4.2 那该如何保证Java程序在多线程的情况下执行安全呢？
刚才讲过了导致线程安全的原因，如果解决的话，jdk中也提供了很多的类帮助我们解决多线程安全的问题，比如：
JDK Atomic开头的原子类、synchronized、LOCK，可以解决原子性问题；synchronized、volatile、LOCK，可以解决可见性问题；Happens-Before规则可以解决有序性问题。
4.3 你在项目中哪里用了多线程？
我想一下当时的场景[根据自己简历上的模块设计多线程场景]
参考场景一：
es数据批量导入
在我们项目上线之前，我们需要把数据量的数据一次性的同步到es索引库中，但是当时的数据好像是1000万左右，一次性读取数据肯定不行（oom异常），如果分批执行的话，耗时也太久了。所以，当时我就想到可以使用线程池的方式导入，利用CountDownLatch+Future来控制，就能大大提升导入的时间。
参考场景二：
在我做那个xx电商网站的时候，里面有一个数据汇总的功能，在用户下单之后需要查询订单信息，也需要获得订单中的商品详细信息（可能是多个），还需要查看物流发货信息。因为它们三个对应的分别三个微服务，如果一个一个的操作的话，互相等待的时间比较长。所以，我当时就想到可以使用线程池，让多个线程同时处理，最终再汇总结果就可以了，当然里面需要用到Future来获取每个线程执行之后的结果才行。
参考场景三：
我当时做了一个文章搜索的功能，用户输入关键字要搜索文章，同时需要保存用户的搜索记录（搜索历史），这块我设计的时候，为了不影响用户的正常搜索，我们采用的异步的方式进行保存的，为了提升性能，我们加入了线程池，也就说在调用异步方法的时候，直接从线程池中获取线程使用。
5. 其他
5.1 谈谈你对ThreadLocal的理解
嗯，是这样的~~
ThreadLocal主要功能有两个，第一个是可以实现资源对象的线程隔离，让每个线程各用各的资源对象，避免争用引发的线程安全问题，第二个是实现了线程内的资源共享。
5.2 那你知道ThreadLocal的底层原理实现吗？
在ThreadLocal内部维护了一个一个ThreadLocalMap类型的成员变量，用来存储资源对象。
当我们调用set方法，就是以ThreadLocal自己作为key，资源对象作为value，放入当前线程的 ThreadLocalMap集合中。
当调用get方法，就是以ThreadLocal自己作为key，到当前线程中查找关联的资源值。
当调用remove方法，就是以ThreadLocal自己作为key，移除当前线程关联的资源值。
5.3 那关于ThreadLocal会导致内存溢出这个事情，了解吗？
嗯，我之前看过源码，我想一下~~
是应为ThreadLocalMap中的 key 被设计为弱引用，它是被动的被GC调用释放key，不过关键的是只有key可以得到内存释放，而value不会，因为value是一个强引用。
在使用ThreadLocal时都把它作为静态变量（即强引用），因此无法被动依靠GC回收，建议主动的remove释放key，这样就能避免内存溢出。