- 进程线程知识点参考：线程和进程面试问题
- 1、多线程有什么用？
- ①发挥多核CPU的优势
随着工业的进步，现在的笔记本、台式机乃至商用的应用服务器至少也都是双核的，4核、8核甚至16核的也都不少见，如果是单线程的程序，那么在双核CPU上就浪费了50%，在4核CPU上就浪费了75%。单核CPU上所谓的"多线程"那是假的多线程，同一时间处理器只会处理一段逻辑，只不过线程之间切换得比较快，看着像多个线程"同时"运行罢了。多核CPU上的多线程才是真正的多线程，它能让你的多段逻辑同时工作，多线程，可以真正发挥出多核CPU的优势来，达到充分利用CPU的目的。
- ②防止阻塞
从程序运行效率的角度来看，单核CPU不但不会发挥出多线程的优势，反而会因为在单核CPU上运行多线程导致线程上下文的切换，而降低程序整体的效率。但是单核CPU我们还是要应用多线程，就是为了防止阻塞。试想，如果单核CPU使用单线程，那么只要这个线程阻塞了，比方说远程读取某个数据吧，对端迟迟未返回又没有设置超时时间，那么你的整个程序在数据返回回来之前就停止运行了。多线程可以防止这个问题，多条线程同时运行，哪怕一条线程的代码执行读取数据阻塞，也不会影响其它任务的执行。
- ③便于建模
这是另外一个没有这么明显的优点了。假设有一个大的任务A，单线程编程，那么就要考虑很多，建立整个程序模型比较麻烦。但是如果把这个大的任务A分解成几个小任务，任务B、任务C、任务D，分别建立程序模型，并通过多线程分别运行这几个任务，那就简单很多了。
- 2、创建线程的方式
- 参考我的博客有详细解答：进程线程的面试问题
- ①继承Thread类
看jdk源码可以发现，Thread类其实是实现了Runnable接口的一个实例，继承Thread类后需要重写run方法并通过start方法启动线程。继承Thread类耦合性太强了，因为java只能单继承，所以不利于扩展。
- ②实现Runnable接口
通过实现Runnable接口并重写run方法，并把Runnable实例传给Thread对象，Thread的start方法调用run方法再通过调Runnable实例的run方法启动线程。所以如果一个类继承了另外一个父类，此时要实现多线程就不能通过继承Thread的类实现。
- ③实现Callable接口
通过实现Callable接口并重写call方法，并把Callable实例传给FutureTask对象，再把FutureTask对象传给Thread对象。它与Thread、Runnable最大的不同是Callable能返回一个异步处理的结果Future对象并能抛出异常，而其他两种不能。
常用第二种接口实现，因为实现接口的方式比继承类的方式更灵活，也能减少程序之间的耦合度。
- 3、start()方法和run()方法的区别
- 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。
- 4、Runnable接口和Callable接口的区别
Runnable接口中的run()方法的返回值是void，它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已；Callable接口中的call()方法是有返回值的，是一个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。
因为多线程相比单线程更难、更复杂的一个重要原因就是因为多线程充满着未知性，某条线程是否执行了？某条线程执行了多久？某条线程执行的时候我们期望的数据是否已经赋值完毕？无法得知，我们能做的只是等待这条多线程的任务执行完毕而已。
而Callable+Future/FutureTask却可以获取多线程运行的结果，可以在等待时间太长没获取到需要的数据的情况下取消该线程的任务，真的是非常有用。
- 5、什么是线程安全
- 小结：
如果你的代码在多线程下执行和在单线程下执行永远都能获得一样的结果，那么你的代码就是线程安全的。 - 线程安全也是有几个级别的：
- 1）不可变
像String、Integer、Long这些，都是final类型的类，任何一个线程都改变不了它们的值，要改变除非新创建一个，因此这些不可变对象不需要任何同步手段就可以直接在多线程环境下使用
- 2）绝对线程安全
不管运行时环境如何，调用者都不需要额外的同步措施。要做到这一点通常需要付出许多额外的代价，Java中标注自己是线程安全的类，实际上绝大多数都不是线程安全的，不过绝对线程安全的类，Java中也有，比方说CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet
- 3）相对线程安全
相对线程安全也就是我们通常意义上所说的线程安全，像Vector这种，add、remove方法都是原子操作，不会被打断，但也仅限于此，如果有个线程在遍历某个Vector、有个线程同时在add这个Vector，99%的情况下都会出现ConcurrentModificationException，也就是fail-fast机制。
- 4）线程非安全
这个就没什么好说的了，ArrayList、LinkedList、HashMap等都是线程非安全的类
- 6、一个线程如果出现了运行时异常会怎么样
- 如果这个异常没有被捕获的话，这个线程就停止执行了。另外重要的一点是：如果这个线程持有某个某个对象的监视器，那么这个对象监视器会被立即释放
- 7、sleep方法和wait方法有什么区别
- 这个问题常问，sleep方法和wait方法都可以用来放弃CPU一定的时间，不同点在于如果线程持有某个对象的监视器，sleep方法不会放弃这个对象的监视器，wait方法会放弃这个对象的监视器
监视器是由Per Brich Hansen和Tony Hoare提出的概念，Java以不精确的方式采用了它，也就是Java中的每个对象有一个内部的锁和内部条件。如果一个方法用synchronized关键字声明，那么，它表现的就像一个监视器方法。通过wait/notifyAll/nofify来访问条件变量
- 8、生产者消费者模型的作用是什么
- ①通过平衡生产者的生产能力和消费者的消费能力来
提升整个系统的运行效率，这是生产者消费者模型最重要的作用。 - ②
解耦，这是生产者消费者模型附带的作用，解耦意味着生产者和消费者之间的联系少，联系越少越可以独自发展而不需要收到相互的制约。
- 9、为什么wait()方法和notify()/notifyAll()方法要在同步块中被调用
- 这是JDK强制的，wait()方法和notify()/notifyAll()方法在调用前都必须先获得对象的锁
- 10、wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放弃对象监视器时有什么区别
- wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放弃对象监视器的时候的区别在于
：wait()方法立即释放对象监视器，notify()/notifyAll()方法则会等待线程剩余代码执行完毕才会放弃对象监视器。
- 11、为什么要使用线程池
避免频繁地创建和销毁线程，达到线程对象的重用。另外，使用线程池还可以根据项目灵活地控制并发的数目。
- 12、怎么唤醒一个阻塞的线程
- 情况①：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；
- 情况②：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。
- 12、什么是乐观锁和悲观锁
- ①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。
乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量
- ②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，直接上了锁就操作资源了。
共享资源每次只给一个线程使用，其它线程阻塞，用完后再把资源转让给其它线程
亚马逊创始人：杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）
- 你所拥有的天赋不是你骄傲的理由，因为那些都是提前给你的，你可以心怀感恩之心，但是你的选择，选择去努力选择去做非常困难的事情，那才是你一个为之骄傲的选择
- The gifts you have are not a reason to be proud, because they were given to you in advance, and you can be grateful for them, but the choices you make, the choices you make to work hard, the choices you make to do very difficult things, that’s the choices you make to be proud of.
2020.03.05
