1、线程与进程区别
进程是所有线程的集合，每一个线程是进程中的一条执行路径。
2、为什么要用多线程
提高程序效率。
3、多线程创建方式
继承Thread或Runnable 接口。
4、是继承Thread类好还是实现Runnable接口好
Runnable接口好，因为实现了接口还可以继续继承。继承Thread类不能再继承。
5、你在哪里用到了多线程
分批发送短信、数据库连接池、迅雷多线程下载等。
6、多线程创建方式
- 继承Thread类重写run方法
- 实现Runnable接口,重写run方法
- 使用匿名内部类方式
- 线程池
7、启动线程是使用调用start方法还是run方法？
开启线程不是调用run方法，而是start方法
8、Java中有两种线程，一种是用户线程，另一种是守护线程。
用户线程是指用户自定义创建的线程，主线程停止，用户线程不会停止
守护线程当进程不存在或主线程停止，守护线程也会被停止。
使用setDaemon(true)方法设置为守护线程
9、多线程运行状态
新建状态：当用new操作符创建一个线程时， 例如new Thread(r)，线程还没有开始运行，此时线程处在新建状态。
就绪状态：一个新创建的线程并不自动开始运行，要执行线程，必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程，start()方法创建线程运行的系统资源，并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后，线程就处于就绪状态。处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法，线程还必须同其他线程竞争CPU时间，只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中，不可能同时运行多个线程，一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。
运行状态：当线程获得CPU时间后，它才进入运行状态，真正开始执行run()方法.
阻塞状态：线程运行过程中，可能由于各种原因进入阻塞状态:
- 线程通过调用sleep方法进入睡眠状态；
- 线程调用一个在I/O上被阻塞的操作，即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者；
- 线程试图得到一个锁，而该锁正被其他线程持有；
- 线程在等待某个触发条件；
死亡状态：有两个原因会导致线程死亡，一种是run方法正常退出而自然死亡，另一种是一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。为了确定线程在当前是否存活着（就是要么是可运行的，要么是被阻塞了），需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞，这个方法返回true； 如果线程仍旧是new状态且不是可运行的， 或者线程死亡了，则返回false。
10、优先级
现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程，线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少，也对应了线程优先级这个概念。在JAVA线程中，通过一个int priority来控制优先级，范围为1-10，其中10最高，默认值为5。
public class TestThread { public static void main(String[] args) { PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread(); Thread t1 = new Thread(prioritytThread,"线程1"); Thread t2 = new Thread(prioritytThread,"线程2"); t1.start(); // 注意设置了优先级， 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU调度会有限分配 t1.setPriority(1); t2.start(); t2.setPriority(10); } } class PrioritytThread implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i); } } }
11、Yield方法
Java线程中的Thread.yield( )方法，译为线程让步。就是说当一个线程使用了这个方法之后，它就会把自己CPU执行的时间让掉，让自己或者其它的线程运行，注意是让自己或者其他线程运行，并不是单纯的让给其他线程。yield()的作用是让步。它能让当前线程由“运行状态”进入到“就绪状态”，从而让其它具有相同优先级的等待线程获取执行权；但是并不能保证在当前线程调用yield()之后，其它具有相同优先级的线程就一定能获得执行权；也有可能是当前线程又进入到“运行状态”继续运行！
12、现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行
public class TestThread2 { public static void main(String[] args) { final Thread t1 = new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 200; i++) { System.out.println("t1,i:" + i); } } }); final Thread t2 = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { t1.join(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } for (int i = 0; i < 200; i++) { System.out.println("t2,i:" + i); } } }); final Thread t3 = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { t2.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } for (int i = 0; i < 200; i++) { System.out.println("t3,i:" + i); } } }); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } }
13、为什么有线程安全问题
当多个线程同时共享同一个全局变量或静态变量，做写的操作时，可能会发生数据冲突问题，也就是线程安全问题。但是做读操作是不会发生数据冲突问题。需求现在有100张火车票，有两个窗口同时抢火车票，请使用多线程模拟抢票效果。
public class ThreadDemo { private static int count = 100; private static Object oj = new Object(); public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { public void run() { while (count > 0) { try { Thread.sleep(50); sale(); } catch (Exception e) { } } } }, "线程1").start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { while (count > 0) { try { Thread.sleep(50); sale(); } catch (Exception e) { } } } }, "线程2").start(); } private static void sale() { if (count > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票"); count--; } } }
运行结果:
发现部分火车票会重复出售，多个线程共享同一个全局成员变量时，做写的操作可能会发生数据冲突问题。
14、如何解决多线程之间线程安全问题
使用多线程之间同步synchronized或使用锁(lock)。
15、为什么使用线程同步或使用锁能解决线程安全问题呢
将可能会发生数据冲突问题(线程不安全问题)，只能让当前一个线程进行执行。代码执行完成后释放锁，然后才能让其他线程进行执行。这样的话就可以解决线程不安全问题。
16、什么是多线程之间同步
当多个线程共享同一个资源,不会受到其他线程的干扰。
17、什么是同步代码块
就是将可能会发生线程安全问题的代码，给包括起来。
synchronized(对象){ 可能会发生线程冲突问题 }
对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行，没持有锁的线程即使获取CPU的执行权也进不去。
同步的前提：
- 必须要有两个或者两个以上的线程
- 必须是多个线程使用同一个锁
- 必须保证同步中只能有一个线程在运行
好处：解决了多线程的安全问题
弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源、抢锁的资源。
public class ThreadDemo { private static int count = 100; private static Object oj = new Object(); public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { public void run() { while (count > 0) { try { Thread.sleep(50); sale(); } catch (Exception e) { } } } }, "线程1").start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { while (count > 0) { try { Thread.sleep(50); sale(); } catch (Exception e) { } } } }, "线程2").start(); } private static void sale() { synchronized (oj) { if (count > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票"); count--; } } } }
18、什么是同步函数
在方法上修饰synchronized 称为同步函数
private synchronized void sale() { if (count > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票"); count--; } }
19、什么是静态同步函数
方法上加上static关键字，使用synchronized 关键字修饰或者使用类.class文件。静态的同步函数使用的锁是该函数所属字节码文件对象。可以用 getClass方法获取，也可以用当前类名.class 表示
private synchronized static void sale() { if (count > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票"); count--; } }
synchronized 修饰方法使用锁是当前this锁
synchronized 修饰静态方法使用锁是当前类的字节码文件
20、什么是多线程死锁
同步中嵌套同步,导致锁无法释放
class ThreadTrain6 implements Runnable { // 这是货票总票数,多个线程会同时共享资源 private int trainCount = 100; public boolean flag = true; private Object mutex = new Object(); public void run() { if (flag) { while (true) { synchronized (mutex) { // 锁(同步代码块)在什么时候释放？ 代码执行完， 自动释放锁. // 如果flag为true 先拿到obj锁再拿到this 锁、才能执行。 // 如果flag为false先拿到this,再拿到obj锁，才能执行。 // 死锁解决办法:不要在同步中嵌套同步。 sale(); } } } else { while (true) { sale(); } } } public synchronized void sale() { synchronized (mutex) { if (trainCount > 0) { try { Thread.sleep(40); } catch (Exception e) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - trainCount + 1) + "张票."); trainCount--; } } } } public class DeadlockThread { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ThreadTrain6 threadTrain = new ThreadTrain6(); // 定义 一个实例 Thread thread1 = new Thread(threadTrain, "一号窗口"); Thread thread2 = new Thread(threadTrain, "二号窗口"); thread1.start(); Thread.sleep(40); threadTrain.flag = false; thread2.start(); } }
21、多线程有三大特性
原子性、可见性、有序性
22、什么是原子性
即一个操作或者多个操作要么全部执行，要么就都不执行。
一个很经典的例子就是银行账户转账问题，比如从账户A向账户B转1000元，那么必然包括2个操作：从账户A减去1000元，往账户B加上1000元。这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题。
我们操作数据也是如此，比如i = i+1；其中就包括，读取i的值，计算i，写入i。这行代码在Java中是不具备原子性的，则多线程运行肯定会出问题，所以也需要我们使用同步和lock这些东西来确保这个特性了。
原子性其实就是保证数据一致、线程安全一部分
23、什么是可见性
当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。若两个线程在不同的cpu，那么线程1改变了i的值还没刷新到主存，线程2又使用了i，那么这个i值肯定还是之前的，线程1对变量的修改线程2没看到这就是可见性问题。
24、什么是有序性
程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。一般来说处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。如下：
int a = 10; //语句1 int r = 2; //语句2 a = a + 3; //语句3 r = a*a; //语句4
则因为重排序，他还可能执行顺序为 2-1-3-4，1-3-2-4，但绝不可能 2-1-4-3，因为这打破了依赖关系。显然重排序对单线程运行是不会有任何问题，而多线程就不一定了，所以我们在多线程编程时就得考虑这个问题了。
25、Java内存模型
共享内存模型指的就是Java内存模型(简称JMM)，JMM决定一个线程对共享变量的写入时,能对另一个线程可见。从抽象的角度来看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（main memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（local memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存，写缓冲区，寄存器以及其他的硬件和编译器优化。
从上图来看，线程A与线程B之间如要通信的话，必须要经历下面2个步骤：
1. 首先线程A把本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存中去。
2. 然后线程B到主内存中去读取线程A之前已更新过的共享变量。
下面通过示意图来说明这两个步骤：
如上图所示，本地内存A和B有主内存中共享变量x的副本。假设初始时，这三个内存中的x值都为0。线程A在执行时，把更新后的x值（假设值为1）临时存放在自己的本地内存A中。当线程A和线程B需要通信时，线程A首先会把自己本地内存中修改后的x值刷新到主内存中，此时主内存中的x值变为了1。随后，线程B到主内存中去读取线程A更新后的x值，此时线程B的本地内存的x值也变为了1。
从整体来看，这两个步骤实质上是线程A在向线程B发送消息，而且这个通信过程必须要经过主内存。JMM通过控制主内存与每个线程的本地内存之间的交互，来为java程序员提供内存可见性保证。
总结：java内存模型简称jmm，定义了一个线程对另一个线程可见。共享变量存放在主内存中，每个线程都有自己的本地内存，当多个线程同时访问一个数据的时候，可能本地内存没有及时刷新到主内存，所以就会发生线程安全问题。
26、什么是Volatile
Volatile 关键字的作用是变量在多个线程之间可见
public class TestThread { private static boolean flag = true; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(new Runnable() { public void run() { System.out.println("开始执行子线程...."); while (flag) { // System.out.println("执行子线程..."); } System.out.println("线程停止"); } }).start(); Thread.sleep(3000); flag=false; System.out.println("flag 已经设置成false"); Thread.sleep(1000); System.out.println(flag); } }
27、Volatile非原子性
public class VolatileNoAtomic { private static volatile int count; public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 1000; i++) { count++; } System.out.println(count); } }).start(); } } }
结果发现数据不同步，因为Volatile不用具备原子性
28、使用AtomicInteger原子类
AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类，通过线程安全的方式操作加减。
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class VolatileNoAtomic { private static volatile int count; private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0); public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 1000; i++) { //count++; atomicInteger.incrementAndGet(); } System.out.println(atomicInteger); } }).start(); } } }
29、volatile与synchronized区别（volatile:可见性和有序性，线程不安全的；synchronized：原子性和可见性，线程安全的）
volatile不能保证线程的安全性。volatile轻量级，只能修饰变量。synchronized重量级，还可修饰方法。volatile只能保证数据的可见性，不能用来同步，因为多个线程并发访问volatile修饰的变量不会阻塞。
synchronized不仅保证可见性，而且还保证原子性，因为只有获得了锁的线程才能进入临界区，从而保证临界区中的所有语句都全部执行。多个线程争抢synchronized锁对象时，会出现阻塞。
30、线程安全性
线程安全性包括两个方面，①可见性。②原子性。
从上面自增的例子中可以看出：仅仅使用volatile并不能保证线程安全性。而synchronized则可实现线程的安全性。
31、什么是ThreadLocal
ThreadLocal提供一个线程的局部变量，访问某个线程拥有自己局部变量。当使用ThreadLocal维护变量时，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。创建三个线程，每个线程生成自己独立序列号。
public class ThreadLocaDemo2 extends Thread { private static ThreadLocal<Integer> threadLocal= new ThreadLocal<Integer>(){ //在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行，并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。 protected Integer initialValue() { return 0; } }; private static Integer getNum() { int count = threadLocal.get() + 1; threadLocal.set(count); return count; } public static void main(String[] args) { for (int i=0;i<3;i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--num:" + getNum()); } } }).start(); } } }
32、设计4个线程，其中两个线程每次对j增加1，另外两个线程对j每次减少1
public class MyTest { private static int j = 0; private static synchronized void inc() { j++; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--inc--" + j); } private static synchronized void dec() { j--; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--dec--" + j); } public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 2; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 20; i++) { inc(); } } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 20; i++) { dec(); } } }).start(); } } }
33、什么是多线程之间通讯
多线程之间通讯，其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同
34、多线程之间通讯需求
第一个线程写入(input)用户，另一个线程取读取(out)用户.实现读一个，写一个操作。
package com.zhang; public class Res { private String userSex; private String userName; public String getUserSex() { return userSex; } public void setUserSex(String userSex) { this.userSex = userSex; } public String getUserName() { return userName; } public void setUserName(String userName) { this.userName = userName; } }
package com.zhang; public class Test { public static void main(String[] args) { final Res res = new Res(); new Thread(new Runnable() { public void run() { int count = 0; while (true) { if (count == 0) { res.setUserName("小明"); res.setUserSex("男"); } else { res.setUserName("小红"); res.setUserSex("女"); } count = (count + 1) % 2; } } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { while (true) { System.out.println(res.getUserSex() + "--" + res.getUserName()); } } }).start(); } }
运行结果：数据发生错乱，造成线程安全问题
解决线程安全问题
package com.zhang; public class Test { public static void main(String[] args) { final Res res = new Res(); new Thread(new Runnable() { public void run() { int count = 0; while (true) { synchronized (res) { if (count == 0) { res.setUserName("小明"); res.setUserSex("男"); } else { res.setUserName("小红"); res.setUserSex("女"); } count = (count + 1) % 2; } } } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { while (true) { synchronized (res) { System.out.println(res.getUserSex() + "--" + res.getUserName()); } } } }).start(); } }
35、wait()、notify、notifyAll()方法
wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法，可以用来控制线程的状态。这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去，然后处于等待状态。如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。
注意:一定要在线程同步中使用,并且是同一个锁的资源
package com.zhang; public class Res { private String userSex; private String userName; private boolean flag = true; public String getUserSex() { return userSex; } public void setUserSex(String userSex) { this.userSex = userSex; } public String getUserName() { return userName; } public void setUserName(String userName) { this.userName = userName; } public boolean getFlag() { return flag; } public void setFlag(boolean flag) { this.flag = flag; } } package com.zhang; public class Test2 { public static void main(String[] args) { final Res res = new Res(); new Thread(new Runnable() { public void run() { int count = 0; while (true) { synchronized (res) { if (res.getFalg()) { try { // 当前线程变为等待，但是可以释放锁 res.wait(); } catch (Exception e) { } } if (count == 0) { res.setUserName("小明"); res.setUserSex("男"); } else { res.setUserName("小红"); res.setUserSex("女"); } count = (count + 1) % 2; res.setFalg(true); // 唤醒当前线程 res.notify(); } } } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { while (true) { synchronized (res) { if (!res.getFalg()) { try { res.wait(); } catch (Exception e) { } } System.out.println(res.getUserName() + "--" + res.getUserSex()); res.setFalg(false); res.notify(); } } } }).start(); } }
36、wait与sleep区别
对于sleep()方法，我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法，则是属于Object类中的。sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间，让出cpu该其他线程，但是他的监控状态依然保持者，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。在调用sleep()方法的过程中，线程不会释放对象锁。而当调用wait()方法的时候，线程会放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备获取对象锁进入运行状态。
37、Lock锁
在 jdk1.5 之后，并发包中新增了 Lock 接口(以及相关实现类)用来实现锁功能，Lock 接口提供了与 synchronized 关键字类似的同步功能，但需要在使用时手动获取锁和释放锁。
Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try{ //可能会出现线程安全的操作 }finally{ //一定在finally中释放锁 //也不能把获取锁在try中进行，因为有可能在获取锁的时候抛出异常 lock.ublock(); }
38、Lock 接口与 synchronized 关键字的区别（两个都是悲观锁）
- 首先synchronized是java内置关键字，在jvm层面，Lock是个java类；
- synchronized无法判断是否获取锁的状态，Lock可以判断是否获取到锁；
- synchronized会自动释放锁(a 线程执行完同步代码会释放锁 ；b 线程执行过程中发生异常会释放锁)，Lock需在finally中手工释放锁（unlock()方法释放锁），否则容易造成线程死锁；
- 用synchronized关键字的两个线程1和线程2，如果当前线程1获得锁，线程2线程等待。如果线程1阻塞，线程2则会一直等待下去，而Lock锁就不一定会等待下去，如果尝试获取不到锁，线程可以不用一直等待就结束了；
- synchronized的锁可重入、不可中断、非公平，而Lock锁可重入、可判断、可公平（两者皆可）
- Lock锁适合大量同步的代码的同步问题，synchronized锁适合代码少量的同步问题。Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
在性能上来说，如果竞争资源不激烈，两者的性能是差不多的，而当竞争资源非常激烈时（即有大量线程同时竞争），此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说，在具体使用时要根据适当情况选择。
39、Condition用法
Condition的功能类似于在传统的线程技术中的,Object.wait()和Object.notify()的功能。
package com.zhang; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class Res { private String userSex; private String userName; private boolean falg=true; Lock lock = new ReentrantLock(); public String getUserSex() { return userSex; } public void setUserSex(String userSex) { this.userSex = userSex; } public String getUserName() { return userName; } public void setUserName(String userName) { this.userName = userName; } public boolean getFalg() { return falg; } public void setFalg(boolean falg) { this.falg = falg; } }
package com.zhang; import java.util.concurrent.locks.Condition; public class Test3 { public static void main(String[] args) { final Res res = new Res(); final Condition newCondition = res.lock.newCondition(); new Thread(new Runnable() { public void run() { int count = 0; while (true) { try { res.lock.lock(); if (res.getFalg()) { // 当前线程变为等待，但是可以释放锁 //res.wait(); newCondition.await(); } if (count == 0) { res.setUserName("小明"); res.setUserSex("男"); } else { res.setUserName("小红"); res.setUserSex("女"); } count = (count + 1) % 2; res.setFalg(true); // 唤醒当前线程 // res.notify(); newCondition.signal(); } catch (Exception e) { } finally { res.lock.unlock(); } } } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { while (true) { try { res.lock.lock(); if (!res.getFalg()) { // res.wait(); newCondition.await(); } System.out.println(res.getUserName() + "--" + res.getUserSex()); res.setFalg(false); // res.notify(); newCondition.signal(); } catch (Exception e) { } finally { res.lock.unlock(); } } } }).start(); } }
40、停止线程思路
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。
使用stop方法强行终止线程（这个方法不推荐使用，因为stop和suspend、resume一样，也可能发生不可预料的结果）。
使用interrupt方法中断线程。
41、重排序对多线程的影响
class ReorderExample { int a = 0; boolean flag = false; public void writer() { a = 1; //1 flag = true; //2 } Public void reader() { if (flag) { //3 int i = a * a; //4 可能是0或者1 …… } } }
42、synchronized原理
它最大的特征就是在同一时刻只有一个线程能够获得对象的监视器（monitor），从而进入到同步代码块或者同步方法之中，即表现为互斥性（排它性）
