Java | 多线程 | 史上最全Java多线程面试题及答案（持续更新中）

1、Synchronized和Violatile的本质区别？

1）Synchronized底层实现依赖于jvm的监视器monitor，对编译后的代码指令加锁。所以会出现阻塞情况。而Violatile底层实现则是借助于寄存器，也就是工作内存，在读取Violatile变量时，jvm会告诉寄存器，该变量的值需要同步到主内存，不会出现阻塞的情况。

2）线程池安全主要涉及两个方面：原子性和可见性。Synchronized既可以保证原子性，也可以保证可见性。而Violatile只能保证可见性，所以会存在线程安全问题。

3）Synchronized可以加锁级别可以是变量，方法，和类级别。而Violatile只能是变量级别。

2、线程池启动线程execute()和submit()方法有什么不同？

1）execute方法只能执行线程，而不能获取线程执行结果。而submit通过future对象可以获取执行结果的。
2）submit方法最终还是通过execute方法来执行线程，所以可以将submit方法是对execute方法的一层封装。

3、如何正确、优雅、合理的中断线程？

1）通过全局标识变量，一般是violatile变量，通过判断标识变量，来退出线程。这也是violatile使用最多的场景。
2）调用isInterrupted()方法，修改线程中断标识位，线程逻辑执行结束后，会自行中断。

4、线程池底层实现？

线程池面试时涉及的问题比较多，我这里将线程池的覆盖范围做了总结，共五类问题：

线程池优势
线程池底层执行流程
线程池的三种队列
线程池的四种拒绝策略
线程池的最佳配置

一般初中级面试官会问一些线程池优势或底层执行流程，再高级的话就是队列原理和拒绝策略，以及项目中的实际配置。具体来看一下：

一）线程池优势：线程池最大的优势就是线程复用，避免了线程创建和销毁带来的性能损耗。特别是在数量多逻辑少的请求场景中，更能体现出优势。

二）线程池底层执行流程：首先初始化一定数量的线程，task任务进来，若没有线程执行，则放入队列。如果有线程，就将task任务和thread 封装成 worker，然后在worker启动线程执行task。当task执行完毕，worker中的线程不会马上销毁，而是去队列中获取task任务，如果有task存在，则执行，没有的话则看线程池设置策略。如果核心允许超时，则线程会一直阻塞，等待队列中有task进来，如果不允许超时，则核心线程执行销毁逻辑。

三）线程池的三种队列：
1）同步队列：SynchronousQueue，一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，该队列不是一种真正意义上的容器，其内部不维护task队列，不存储task任务，而是采用了传递的方式，由生产者将task传递给消费者。但也不能说SynchronousQueue没有维护队列，其内部维护的是一个线程队列，有线程队列，也就意味着有公平和不公平两种方式。在并发不大的情况下，该队列吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，而在并发比较大的情况下，建议尽量不要该队列。容易引发内存溢出。静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
    }
2）LinkedBlockingQueue，队列默认大小this(Integer.MAX_VALUE);，两个重要参数：corePoolSize和maximumPoolSize。也是线程池工具类用的最多的一种队列，当corePoolSize和maximumPoolSize相等时，也就是创建了固定数量的线程池，没有核心线程和普通线程之分。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
        return new FinalizableDelegatedExecutorService
            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
    }
3）ArrayBlockingQueue，该队列同LinkedBlockingQueue类似，只是基于数组实现，构造方法必须指定队列大小。最大的区别是ArrayBlockingQueue的生产者和消费者用的是相同的条件队列锁，在性能上可能略逊于LinkedBlockingQueue。

四、线程池的四种拒绝策略：
1）AbortPolicy，默认的一种拒绝策略，也是最简单的一种，采用了直接抛异常的方式。
   private static final RejectedExecutionHandler defaultHandler =
        new AbortPolicy();
  public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                    " rejected from " +
                    e.toString());
        }
2）CallerRunsPolicy，直接运行被拒绝的任务，注意，这里是在线程池之外，脱离线程池运行的。有可能会导致性能下降，不建议使用。
       public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                r.run();
            }
        }
3）DiscardPolicy，默默的丢弃task任务，不做任何处理。这会引起任务丢失，而开发人员又无从查起。当然，如果允许task丢失，可以选择此策略。
 public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
        }
4）DiscardOldestPolicy，从名字可以看出，该策略会丢弃最老的一个task，然后重新提交。
  public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                e.getQueue().poll();
                e.execute(r);
            }
        }
五、线程池的最佳配置：
ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
        Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
        2 * Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
        0L,
        TimeUnit.MILLISECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(1024),
        namedThreadFactory,
        new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
pool.execute(()-> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
pool.shutdown();//gracefully shutdown 优雅关闭
其中Runtime.getRuntime().availableProcessors() 为服务器可用的CPU数量，corePoolSize取CPU数量，而maximumPoolSize取CPU数量的2倍（网上也有这种配置方案：cpu密集型：CPU+1，IO密集型：2CPU+1）。
另外重写了拒绝策略，出现拒绝任务时，直接关闭线程池。

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