三、多线程
1. 并行和并发有什么区别？
并行：指的是同一时刻可以处理多个任务
并发：指的是同一时刻只能处理一个任务，但是一个时间段内可以多个任务交替处理
2.线程和进程的区别？
进程就是一个应用程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念，而线程是进程中的一部分，进程包含多个线程在运行。
线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.与进程的区别:(1)地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;(2)资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源(3)线程是处理器调度的基本单位,但进程不是.4)二者均可并发执行.
3.守护线程是什么？
守护线程（即daemon thread），是个服务线程，准确地来说就是服务其他的线程，这是它的作用——而其他的线程只有一种，那就是用户线程。所以java里线程分2种，
1、守护线程，比如垃圾回收线程，就是最典型的守护线程。
2、用户线程，就是应用程序里的自定义线程。
4.创建线程有哪几种方式？
一、继承Thread类创建线程类
（1）定义Thread类的子类，并重写该类的run方法，该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。 因此把run()方法称为执行体。
（2）创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。
（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。
二、通过Runnable接口创建线程类
（1）定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
（2）创建 Runnable实现类的实例，并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。
三、通过Callable和Future创建线程
（1）创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，并且有返回值。
（2）创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
（3）使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值
四.应用程序可以使用Executor框架来创建线程池。Executor框架是juc里提供的线程池的实现。
5.说一下 runnable 和 callable 有什么区别？
(1)Callable规定的方法是call(),Runnable规定的方法是run().(2)Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值得(3)call方法可以抛出异常，run方法不可以
6.线程有哪些状态？
Java中线程的状态分为6种。
1.初始(NEW)：新创建了一个线程对象，但还没有调用start()方法。
2.运行(RUNNABLE)：Java线程中将就绪（ready）和运行中（running）两种状态笼统的称为“运行”。
线程对象创建后，其他线程(比如main线程）调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取CPU的使用权，此时处于就绪状态（ready）。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态（running）。
3.阻塞(BLOCKED)：表示线程阻塞于锁。
4.等待(WAITING)：进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
5.超时等待(TIMED_WAITING)：该状态不同于WAITING，它可以在指定的时间后自行返回。
6.终止(TERMINATED)：表示该线程已经执行完毕。
7.sleep() 和 wait() 有什么区别？
它们最大本质的区别是:sleep()不释放同步锁,wait()释放同步锁.还有用法的上的不同是:sleep(milliseconds)可以用时间指定来使他自动醒过来,如果时间不到你只能调用interreput()来强行打断;wait()可以用notify()直接唤起.sleep和wait的区别还有：1。这两个方法来自不同的类分别是Thread和Object2。最主要是sleep方法没有释放锁，而wait方法释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。3。wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用，而sleep可以在任何地方使用synchronized(x){x.notify()//或者wait()}4。sleep必须捕获异常，而wait，notify和notifyAll不需要捕获异常
8.notify()和 notifyAll()有什么区别？
notify是通知一个线程获取锁，notifyAll是通知所有相关的线程去竞争锁。
notify不能保证获得锁的线程，真正需要锁，并且可能产生死锁。
9.线程的 run()和 start()有什么区别？
区别：调用start方法实现多线程，而调用run方法没有实现多线程
start（）方法来启动线程，真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕，可以直接继续执行下面的代码；通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程， 这时此线程是处于就绪状态， 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行操作的， 这里方法run()称为线程体，它包含了要执行的这个线程的内容， Run方法运行结束， 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。
10.创建线程池有哪几种方式？
1.newSingleThreadExecutor
创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。
2.newFixedThreadPool
创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。
3.newCachedThreadPool
创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，
那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。
4.newScheduledThreadPool
创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。
11.线程池都有哪些状态？
线程池的5种状态：Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。
12. 线程池中 submit()和 execute()方法有什么区别？
1、RUNNING
(1) 状态说明：线程池处在RUNNING状态时，能够接收新任务，以及对已添加的任务进行处理。 (02) 状态切换：线程池的初始化状态是RUNNING。换句话说，线程池被一旦被创建，就处于RUNNING状态，并且线程池中的任务数为0！
2、 SHUTDOWN
(1) 状态说明：线程池处在SHUTDOWN状态时，不接收新任务，但能处理已添加的任务。 (2) 状态切换：调用线程池的shutdown()接口时，线程池由RUNNING -> SHUTDOWN。
3、STOP
(1) 状态说明：线程池处在STOP状态时，不接收新任务，不处理已添加的任务，并且会中断正在处理的任务。 (2) 状态切换：调用线程池的shutdownNow()接口时，线程池由(RUNNING or SHUTDOWN ) -> STOP。
4、TIDYING
(1) 状态说明：当所有的任务已终止，ctl记录的”任务数量”为0，线程池会变为TIDYING状态。当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()。terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的，若用户想在线程池变为TIDYING时，进行相应的处理；可以通过重载terminated()函数来实现。 (2) 状态切换：当线程池在SHUTDOWN状态下，阻塞队列为空并且线程池中执行的任务也为空时，就会由 SHUTDOWN -> TIDYING。 当线程池在STOP状态下，线程池中执行的任务为空时，就会由STOP -> TIDYING。
5、 TERMINATED
(1) 状态说明：线程池彻底终止，就变成TERMINATED状态。 (2) 状态切换：线程池处在TIDYING状态时，执行完terminated()之后，就会由 TIDYING -> TERMINATED。
13. 在 java 程序中怎么保证多线程的运行安全？
一、线程安全在三个方面体现
1.原子性：提供互斥访问，同一时刻只能有一个线程对数据进行操作，（atomic,synchronized）；
2.可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到，（synchronized,volatile）；
3.有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序，该观察结果一般杂乱无序，（happens-before原则）。
14. 多线程锁的升级原理是什么？
synchronized 原理
synchronized 关键字编译后会在同步块的前后添加上 montorenter 和 monitorexit 两个字节码指令，这两个字节码指令都需要一个指向锁定和解锁对象的 reference，如果指定了同步的对象reference就指向这个对象，如果修饰的是方法，如果是类方法就指向Class对象，如果是实例方法就指向这个实例。
在Java中，锁共有4种状态，级别从低到高依次为：无状态锁，偏向锁，轻量级锁和重量级锁状态，这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。
15. 什么是死锁？
所谓死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象死锁。
虽然进程在运行过程中，可能发生死锁，但死锁的发生也必须具备一定的条件，死锁的发生必须具备以下四个必要条件。
1）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。
2）请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
3）不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
4）环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。
16. 怎么防止死锁？
一种较简单和直观的事先预防的方法。方法是通过设置某些限制条件，去破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或者几个，来预防发生死锁。预防死锁是一种较易实现的方法，已被广泛使用。但是由于所施加的限制条件往往太严格，可能会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低。
17.ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？
概述：
threadlocal 是线程本地变量的意思， 它能够将主内存空间中的共享变量拷贝一份到本地工作内存空间， 使多个线程操作共享变量互不影响， 达到了线程安全的效果。
场景：
特别适合于控制每个线程某个业务的执行次数，例如：做投票系统，限制每个线程的投票次数
实现原理：
将变量保存到当前线程的ThreadLocalMap实例里面
ThreadLocalMap可以理解为普通的Map, key为当前实例, value为变量值
例如： ThreadLocal times = new ThreadLocal();
对应的key为： times的实例
在首次get或set时会去构造ThreadLocalMap
注意事项：
threadlocal是采用时间换空间的思想， 在大量并发且存储数据比较大的情况下会出现占用内存严重的情况
在线程池的使用场景下，会有内存溢出的风险，合理做法是使用完毕后手动显示 执行clear清空对象
18. 说一下 synchronized 用法？
synchronized是JAVA中解决并发编程中最常用的方法。
synchronized的作用如下：
1、确保线程互斥访问同步代码
2、保证共享变量的修改能够及时可见
3、有效解决指令重排序问题
一、synchronized的基本使用
从语法的角度来看，synchronized的使用场景有
修饰普通方法
修饰静态方法
修饰代码块
19. synchronized 和 volatile 的区别是什么？
（1）、volatile只能作用于变量，使用范围较小。synchronized可以用在变量、方法、类、同步代码块等，使用范围比较广。
（2）、volatile只能保证可见性和有序性，不能保证原子性。而可见性、有序性、原子性synchronized都可以包证。
（3）、volatile不会造成线程阻塞。synchronized可能会造成线程阻塞。
20. synchronized 和 Lock 有什么区别？
1. lock是一个接口，而synchronized是java的一个关键字，synchronized是内置的语言实现；（具体实现上的区别在《Java虚拟机》中有讲解底层的CAS不同，以前有读过现在又遗忘了。）
2. synchronized在发生异常时候会自动释放占有的锁，因此不会出现死锁；而lock发生异常时候，不会主动释放占有的锁，必须手动unlock来释放锁，可能引起死锁的发生。（所以最好将同步代码块用try catch包起来，finally中写入unlock，避免死锁的发生。）
3. lock等待锁过程中可以用interrupt来终端等待，而synchronized只能等待锁的释放，不能响应中断；
4. lock可以通过trylock来知道有没有获取锁，而synchronized不能；
5. Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。（可以通过readwritelock实现读写分离）
21. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？
相似点：
这两种同步方式有很多相似之处，它们都是加锁方式同步，而且都是阻塞式的同步，也就是说当如果一个线程获得了对象锁，进入了同步块，其他访问该同步块的线程都必须阻塞在同步块外面等待，而进行线程阻塞和唤醒的代价是比较高的（操作系统需要在用户态与内核态之间来回切换，代价很高，不过可以通过对锁优化进行改善）。
功能区别：
这两种方式最大区别就是对于Synchronized来说，它是java语言的关键字，是原生语法层面的互斥，需要jvm实现。而ReentrantLock它是JDK 1.5之后提供的API层面的互斥锁，需要lock()和unlock()方法配合try/finally语句块来完成
便利性：很明显Synchronized的使用比较方便简洁，并且由编译器去保证锁的加锁和释放，而ReenTrantLock需要手工声明来加锁和释放锁，为了避免忘记手工释放锁造成死锁，所以最好在finally中声明释放锁。
锁的细粒度和灵活度：很明显ReenTrantLock优于Synchronized
性能的区别：
在Synchronized优化以前，synchronized的性能是比ReenTrantLock差很多的，但是自从Synchronized引入了偏向锁，轻量级锁（自旋锁）后，两者的性能就差不多了，在两种方法都可用的情况下，官方甚至建议使用synchronized，其实synchronized的优化我感觉就借鉴了ReenTrantLock中的CAS技术。都是试图在用户态就把加锁问题解决，避免进入内核态的线程阻塞。
