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java基礎中并發多線程面試題有哪些，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。
線程是操作系統能夠進?運算調度的最?單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位，可以使?多線程對進?運算提速。
線程安全:
就是多線程訪問時，采?了加鎖機制，當?個線程訪問該類的某個數據時，進?保護，其他線程不能進?訪問，直到該線程讀取完，其他線程才可使?。不會出現數據不?致或者數據污染。Vector 是?同步?法來實現線程安全的, ?和它相似的ArrayList不是線程安全的。
線程不安全：
就是不提供數據訪問保護，有可能出現多個線程先后更改數據造成所得到的數據是臟數據 線程安全問題都是由全局變量及靜態變量引起的。若每個線程中對全局變量、靜態變量只有讀操作，??寫操作，?般來說，這個全局變量是線程安全的;若有多個線程同時執?寫操作，?般都需要考慮線程同步，否則的話就可能影響線程安全。
自旋鎖是SMP架構中的?種low-level的同步機制。
當線程A想要獲取?把自旋鎖?該鎖?被其它線程鎖持有時，線程A會在?個循環中自旋以檢測鎖是不是已經可?了。
自旋鎖需要注意：
鴻蒙官方戰略合作共建——HarmonyOS技術社區
由于自旋時不釋放CPU，因?持有自旋鎖的線程應該盡快釋放自旋鎖，否則等待該自旋鎖的線程會?直在那?自旋，這就會浪費CPU時間。
持有自旋鎖的線程在sleep之前應該釋放自旋鎖以便其它線程可以獲得自旋鎖。
?前的JVM實現自旋會消耗CPU，如果?時間不調?doNotify?法，doWait?發會?直自旋，CPU會消耗太?。
自旋鎖?較適?于鎖使?者保持鎖時間?較短的情況，這種情況自旋鎖的效率?較?。
自旋鎖是?種對多處理器相當有效的機制，?在單處理器?搶占式的系統中基本上沒有做?。
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CAS(compare and swap)的縮寫，中?翻譯成?較并交換。
CAS 不通過JVM,直接利?java本地? JNI(Java Native Interface為JAVA本地調?),直接調?CPU 的cmpxchg(是匯編指令)指令。
利?CPU的CAS指令，同時借助JNI來完成Java的?阻塞算法,實現原?操作。其它原?操作都是利?類似的特性完成的。
整個java.util.concurrent都是建?在CAS之上的，因此對于synchronized阻塞算法，J.U.C在性能上有了很?的提升。
CAS是項樂觀鎖技術，當多個線程嘗試使?CAS同時更新同?個變量時，只有其中?個線程能更新變量的值，?其它線程都失敗，失敗的線程并不會被掛起，?是被告知這次競爭中失敗，并可以再次嘗試。
使?CAS在線程沖突嚴重時，會?幅降低程序性能;CAS只適合于線程沖突較少的情況使?。
synchronized在jdk1.6之后，已經改進優化。synchronized的底層實現主要依靠Lock-Free的隊列，基本思路是自旋后阻塞，競爭切換后繼續競爭鎖，稍微犧牲了公平性，但獲得了?吞吐量。在線程沖突較少的情況下，可以獲得和CAS類似的性能;?線程沖突嚴重的情況下，性能遠?于CAS。
1.悲觀鎖
Java在JDK1.5之前都是靠synchronized關鍵字保證同步的，這種通過使??致的鎖定協議來協調對共享狀態的訪問，可以確保?論哪個線程持有共享變量的鎖，都采?獨占的?式來訪問這些變量。獨占鎖其實就是?種悲觀鎖，所以可以說synchronized是悲觀鎖。
2.樂觀鎖
樂觀鎖( Optimistic Locking)其實是?種思想。相對悲觀鎖??，樂觀鎖假設認為數據?般情況下不會造成沖突，所以在數據進?提交更新的時候，才會正式對數據的沖突與否進?檢測，如果發現沖突了，則讓返回?戶錯誤的信息，讓?戶決定如何去做。memcached使?了cas樂觀鎖技術保證數據?致性。
1、AbstractQueuedSynchronizer簡稱AQS，是?個?于構建鎖和同步容器的框架。事實上concurrent包內許多類都是基于AQS構建，例如ReentrantLock，Semaphore，CountDownLatch，ReentrantReadWriteLock，FutureTask等。AQS解決了在實現同步容器時設計的?量細節問題。
2、AQS使??個FIFO的隊列表示排隊等待鎖的線程，隊列頭節點稱作“哨兵節點”或者“啞節點”，它不與任何線程關聯。其他的節點與等待線程關聯，每個節點維護?個等待狀態waitStatus。
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原?操作是指?個不受其他操作影響的操作任務單元。原?操作是在多線程環境下避免數據不?致必須的?段。
int++并不是?個原?操作，所以當?個線程讀取它的值并加1時，另外?個線程有可能會讀到之前的值，這就會引發錯誤。
為了解決這個問題，必須保證增加操作是原?的，在JDK1.5之前我們可以使?同步技術來做到這?點。
到JDK1.5，java.util.concurrent.atomic包提供了int和long類型的裝類，它們可以自動的保證對于他們的操作是原?的并且不需要使?同步。
Java通過Executors提供四種線程池，分別為：
newCachedThreadPool創建?個可緩存線程池，如果線程池?度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若?可回收，則新建線程。newFixedThreadPool 創建?個定?線程池，可控制線程最?并發數，超出的線程會在隊列中等待。newScheduledThreadPool 創建?個定?線程池，?持定時及周期性任務執?。newSingleThreadExecutor 創建?個單線程化的線程池，它只會?唯?的?作線程來執?任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執?。
1、JDK7提供了7個阻塞隊列。(也屬于并發容器)
ArrayBlockingQueue ：?個由數組結構組成的有界阻塞隊列。LinkedBlockingQueue ：?個由鏈表結構組成的有界阻塞隊列。PriorityBlockingQueue ：?個?持優先級排序的?界阻塞隊列。DelayQueue：?個使?優先級隊列實現的?界阻塞隊列。SynchronousQueue：?個不存儲元素的阻塞隊列。LinkedTransferQueue：?個由鏈表結構組成的?界阻塞隊列。LinkedBlockingDeque：?個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。
2、概念：阻塞隊列是?個在隊列基礎上??持了兩個附加操作的隊列。
3、2個附加操作：
3.1. ?持阻塞的插??法：隊列滿時，隊列會阻塞插?元素的線程，直到隊列不滿。
3.2 ?持阻塞的移除?法：隊列空時，獲取元素的線程會等待隊列變為?空。
1、Callable 和 Future 是?較有趣的?對組合。當我們需要獲取線程的執?結果時，就需要?到它們。Callable?于產?結果，Future?于獲取結果。
2、Callable接?使?泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了?些有?的?法去在線程池中執?Callable內的任務。由于Callable任務是并?的，必須等待它返回的結果。java.util.concurrent.Future對象解決了這個問題。
3、在線程池提交Callable任務后返回了?個Future對象，使?它可以知道Callable任務的狀態和得到Callable返回的執?結果。Future提供了get()?法，等待Callable結束并獲取它的執?結果。
1、FutureTask可?于異步獲取執?結果或取消執?任務的場景。通過傳?Runnable或者Callable的任務給FutureTask，直接調?其run?法或者放?線程池執?，之后可以在外部通過FutureTask的get?法異步獲取執?結果，因此，FutureTask?常適合?于耗時的計算，主線程可以在完成自?的任務后，再去獲取結果。另外，FutureTask還可以確保即使調?了多次run?法，它都只會執??次Runnable或者Callable任務，或者通過cancel取消FutureTask的執?等。
2、futuretask可?于執?多任務、以及避免?并發情況下多次創建數據機鎖的出現。
同步容器:
1、主要代表有Vector和Hashtable，以及Collections.synchronizedXxx等。
2、鎖的粒度為當前對象整體。
3、迭代器是及時失敗的，即在迭代的過程中發現被修改，就會拋出ConcurrentModificationException。
并發容器:
1、主要代表有ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、ConcurrentSkipListMap、ConcurrentSkipListSet。
2、鎖的粒度是分散的、細粒度的，即讀和寫是使?不同的鎖。
3、迭代器具有弱?致性，即可以容忍并發修改，不會拋出ConcurrentModificationException。
ConcurrentHashMap 采?分段鎖技術，同步容器中，是?個容器?個鎖，但在ConcurrentHashMap中，會將hash表的數組部分分成若?段，每段維護?個鎖，以達到?效的并發訪問;
1、多線程：是指從軟件或者硬件上實現多個線程的并發技術。
2、多線程的好處：
使?多線程可以把程序中占據時間?的任務放到后臺去處理，如圖?、視屏的下載 發揮多核處理器的優勢，并發執?讓系統運?的更快、更流暢，?戶體驗更好
3、多線程的缺點：
?量的線程降低代碼的可讀性;更多的線程需要更多的內存空間, 當多個線程對同?個資源出現爭奪時候要注意線程安全的問題。
4、多線程的上下?切換：
CPU通過時間?分配算法來循環執?任務，當前任務執??個時間?后會切換到下?個任務。但是，在切換前會保存上?個任務的狀態，以便下次切換回這個任務時，可以再次加載這個任務的狀態。
Java中的ThreadLocal類允許我們創建只能被同?個線程讀寫的變量。因此，如果?段代碼含有?個ThreadLocal變量的引?，即使兩個線程同時執?這段代碼，它們也?法訪問到對?的ThreadLocal變量。
概念：線程局部變量。在并發編程的時候，成員變量如果不做任何處理其實是線程不安全的，各個線程都在操作同?個變量，顯然是不?的，并且我們也知道volatile這個關鍵字也是不能保證線程安全的。那么在有?種情況之下，我們需要滿?這樣?個條件：變量是同?個，但是每個線程都使?同?個初始值，也就是使?同?個變量的?個新的副本。這種情況之下ThreadLocal就?常適?，?如說DAO的數據庫連接，我們知道DAO是單例的，那么他的屬性Connection就不是?個線程安全的變量。?我們每個線程都需要使?他，并且各自使?各自的。這種情況，ThreadLocal就?較好的解決了這個問題。
原理：從本質來講，就是每個線程都維護了?個map，?這個map的key就threadLocal，?值就是我們set的那個值，每次線程在get的時候，都從自?的變量中取值，既然從自?的變量中取值，那肯定就不存在線程安全問題，總體來講，ThreadLocal這個變量的狀態根本沒有發?變化，他僅僅是充當?個key的??，另外提供給每?個線程?個初始值。
實現機制：每個Thread對象內部都維護了?個ThreadLocalMap這樣?個ThreadLocal的Map，可以存放若?個 ThreadLocal。
ThreadPool 優點:
減少了創建和銷毀線程的次數，每個?作線程都可以被重復利?，可執?多個任務 可以根據系統的承受能?，調整線程池中?作線線程的數?，防?因為因為消耗過多的內存，?把服務器累趴下(每個線程需要?約1MB內存，線程開的越多，消耗的內存也就越?，最后死機)
------減少在創建和銷毀線程上所花的時間以及系統資源的開銷
------如不使?線程池，有可能造成系統創建?量線程?導致消耗完系統內存
Java??線程池的頂級接?是Executor，但是嚴格意義上講Executor并不是?個線程池，?只是?個執?線程的?具。真正的線程池接?是ExecutorService。
當線程數?于corePoolSize時，創建線程執?任務。
當線程數?于等于corePoolSize并且workQueue沒有滿時，放?workQueue中
線程數?于等于corePoolSize并且當workQueue滿時，新任務新建線程運?，線程總數要?于maximumPoolSize
當線程總數等于maximumPoolSize并且workQueue滿了的時候執?handler的rejectedExecution。也就是拒絕策略。
1、ArrayBlockingQueue 數組結構組成的有界阻塞隊列。
2、CountDownLatch 允許?個或多個線程等待其他線程完成操作;join?于讓當前執?線程等待join線程執?結束。其實現原理是不停檢查join線程是否存活，如果join線程存活則讓當前線程永遠wait。
基礎知識:
1.可重?鎖。可重?鎖是指同?個線程可以多次獲取同?把鎖。ReentrantLocksynchronized都是可重?鎖。
2.可中斷鎖。可中斷鎖是指線程嘗試獲取鎖的過程中，是否可以響應中斷。synchronized是不可中斷鎖，?ReentrantLock則提供了中斷功能。公平鎖與?公平鎖。公平鎖是指多個線程同時嘗試獲取同?把鎖時，獲取鎖的順序按照線程達到的順序，??公平鎖則允許線程“插隊”。synchronized是?公平鎖，?ReentrantLock的默認實現是?公平鎖，但是也可以設置為公平鎖。
3.CAS操作(CompareAndSwap)。CAS操作簡單的說就是?較并交換。CAS 操作包含三個操作數 —— 內存位置(V)、預期原值(A)和新值(B)。如果內存位置的值與預期原值相匹配，那么處理器會自動將該位置值更新為新值。否則，處理器不做任何操作。?論哪種情況，它都會在 CAS 指令之前返回該位置的值。CAS 有效地說明了“我認為位置 V 應該包含值 A;如果包含該值，則將 B 放到這個位置;否則，不要更改該位置，只告訴我這個位置現在的值即可。”
4.Synchronized: isynchronized是java內置的關鍵字，它提供了?種獨占的加鎖?式。synchronized的獲取和釋放鎖由JVM實現，?戶不需要顯示的釋放鎖，?常?便。然?synchronized也有?定的局限性：
當線程嘗試獲取鎖的時候，如果獲取不到鎖會?直阻塞。
如果獲取鎖的線程進?休眠或者阻塞，除?當前線程異常，否則其他線程嘗試獲取鎖必須?直等待。
5.ReentrantLock:
ReentrantLock它是JDK 1.5之后提供的API層?的互斥鎖，需要lock()和unlock()?法配合try/finally語句塊來完成。
等待可中斷避免，出現死鎖的情況(如果別的線程正持有鎖，會等待參數給定的時間，在等待的過程中，如果獲取了鎖定，就返回true，如果等待超時，返回false)
公平鎖與?公平鎖多個線程等待同?個鎖時，必須按照申請鎖的時間順序獲得鎖，Synchronized鎖?公平鎖，ReentrantLock默認的構造函數是創建的?公平鎖，可以通過參數true設為公平鎖，但公平鎖表現的性能不是很好。
Semaphore就是?個信號量，它的作?是限制某段代碼塊的并發數
1、Lock接??同步?法和同步塊提供了更具擴展性的鎖操作。他們允許更靈活的結構，可以具有完全不同的性質，并且可以?持多個相關類的條件對象。
2、它的優勢有：
可以使鎖更公平 可以使線程在等待鎖的時候響應中斷 可以讓線程嘗試獲取鎖，并在?法獲取鎖的時候?即返回或者等待?段時間 可以在不同的范圍，以不同的順序獲取和釋放鎖
1、同?時間只能有?條線程執?固定類的同步?法，但是對于類的?同步?法，可以多條線程同時訪問。所以，這樣就有問題了，可能線程A在執?Hashtable的put?法添加數據，線程B則可以正常調?size()?法讀取Hashtable中當前元素的個數，那讀取到的值可能不是最新的，可能線程A添加了完了數據，但是沒有對size++，線程B就已經讀取size了，那 么對于線程B來說讀取到的size?定是不準確的。
2、?給size()?法加了同步之后，意味著線程B調?size()?法只有在線程A調?put?法完畢之后才可以調?，這樣就保證了線程安全性。
1、?作機制(分?思想)：它引?了?個“分段鎖”的概念，具體可以理解為把?個?的Map拆分成N個?的segment，根據key.hashCode()來決定把key放到哪個HashTable中。可以提供相同的線程安全，但是效率提升N倍，默認提升16倍。
2、應?：當讀>寫時使?，適合做緩存，在程序啟動時初始化，之后可以被多個線程訪問;
3、hash沖突：
簡介：HashMap中調?hashCode()?法來計算hashCode。由于在Java中兩個不同的對象可能有?樣的hashCode,所以不同的鍵可能有?樣hashCode，從?導致沖突的產?。hash沖突解決：使?平衡樹來代替鏈表，當同?hash中的元素數量超過特定的值便會由鏈表切換到平衡樹
4、?鎖讀：ConcurrentHashMap之所以有較好的并發性是因為ConcurrentHashMap是?鎖讀和加鎖寫，并且利?了分段鎖(不是在所有的entry上加鎖，?是在?部分entry上加鎖);
讀之前會先判斷count(jdk1.6)，其中的count是被volatile修飾的(當變量被volatile修飾后，每次更改該變量的時候會將更改結果寫到系統主內存中，利?多處理器的緩存?致性，其他處理器會發現自?的緩存?對應的內存地址被修改，就會將自?處理器的緩存?設置為失效，并強制從系統主內存獲取最新的數據。)，故可以實現?鎖讀。
5、ConcurrentHashMap的并發度就是segment的??，默認為16，這意味著最多同時可以有16條線程操作ConcurrentHashMap，這也是ConcurrentHashMap對Hashtable的最?優勢。
1、讀寫鎖：分為讀鎖和寫鎖，多個讀鎖不互斥，讀鎖與寫鎖互斥，這是由jvm自?控制的，你只要上好相應的鎖即可。
2、如果你的代碼只讀數據，可以很多?同時讀，但不能同時寫，那就上讀鎖;
3、如果你的代碼修改數據，只能有?個?在寫，且不能同時讀取，那就上寫鎖。總之，讀的時候上讀鎖，寫的時候上寫鎖!
CyclicBarrier和CountDownLatch 都位于java.util.concurrent 這個包下
LockSupport是JDK中?較底層的類，?來創建鎖和其他同步?具類的基本線程阻塞。java鎖和同步器框架的核? AQS:AbstractQueuedSynchronizer，就是通過調? LockSupport .park()和 LockSupport .unpark()實現線程的阻塞和喚醒的。
在java.util.concurrent包中，有兩個很特殊的?具類，Condition和ReentrantLock，使?過的?都知道，ReentrantLock(重?鎖)是jdk的concurrent包提供的?種獨占鎖的實現。
我們知道在線程的同步時可以使?個線程阻塞?等待?個信號，同時放棄鎖使其他線程可以能競爭到鎖。
在synchronized中我們可以使?Object的wait()和notify?法實現這種等待和喚醒。
但是在Lock中怎么實現這種wait和notify呢?答案是Condition，學習Condition主要是為了?便以后學習blockqueue和concurrenthashmap的源碼，同時也進?步理解ReentrantLock。
1、Fork就是把?個?任務切分為若??任務并?的執?。
2、Join就是合并這些?任務的執?結果，最后得到這個?任務的結果。
1、sleep() ?法是線程類(Thread)的靜態?法，讓調?線程進?睡眠狀態，讓出執?機會給其他線程，等到休眠時間結束后，線程進?就緒狀態和其他線程?起競爭cpu的執?時間。
因為sleep() 是static靜態的?法，他不能改變對象的機鎖，當?個synchronized塊中調?了sleep() ?法，線程雖然進?休眠，但是對象的機鎖沒有被釋放，其他線程依然?法訪問這個對象。
2、wait() wait()是Object類的?法，當?個線程執?到wait?法時，它就進?到?個和該對象相關的等待池，同時釋放對象的機鎖，使得其他線程能夠訪問，可以通過notify，notifyAll?法來喚醒等待的線程。
線程通常都有五種狀態，創建、就緒、運?、阻塞和死亡。
第?是創建狀態。在?成線程對象，并沒有調?該對象的start?法，這是線程處于創建狀態。
第?是就緒狀態。當調?了線程對象的start?法之后，該線程就進?了就緒狀態，但是此時線程調度程序還沒有把該線程設置為當前線程，此時處于就緒狀態。在線程運?之后，從等待或者睡眠中回來之后，也會處于就緒狀態 。第三是運?狀態。線程調度程序將處于就緒狀態的線程設置為當前線程，此時線程就進?了運?狀態，開始運?run函數當中的代碼。
第四是阻塞狀態。線程正在運?的時候，被暫停，通常是為了等待某個時間的發?(?如說某項資源就緒)之后再繼續運?。sleep,suspend，wait等?法都可以導致線程阻塞。
第五是死亡狀態。如果?個線程的run?法執?結束或者調?stop?法后，該線程就會死亡。對于已經死亡的線程，?法再使?start?法令其進?就緒。
1、start()?法來啟動?個線程，真正實現了多線程運?。
2、如果直接調?run(),其實就相當于是調?了?個普通函數?已，直接調?run()?法必須等待run()?法執?完畢才能執?下?的代碼，所以執?路徑還是只有?條，根本就沒有線程的特征，所以在多線程執?時要使?start()?法?不是run()?法。
Runnable接?中的run()?法的返回值是void，它做的事情只是純粹地去執?run()?法中的代碼?已;
Callable接?中的call()?法是有返回值的，是?個泛型，和Future、FutureTask配合可以?來獲取異步執?的結果。
多線程主要圍繞可?性和原?性兩個特性?展開，使?volatile關鍵字修飾的變量，保證了其在多線程之間的可?性，即每次讀取到volatile變量，?定是最新的數據。
代碼底層執?不像我們看到的?級語?—-Java程序這么簡單，它的執?是Java代碼–>字節碼–>根據字節碼執?對應的C/C++代碼–>C/C++代碼被編譯成匯編語?–>和硬件電路交互，現實中，為了獲取更好的性能JVM可能會對指令進?重排序，多線程下可能會出現?些意想不到的問題。使?volatile則會對禁?語義重排序，當然這也?定程度上降低了代碼執?效率。
死循環、死鎖、阻塞、??打開慢等問題，查看線程dump是最好的解決問題的途徑。所謂線程dump也就是線程堆棧，獲取到線程堆棧有兩步：
獲取到線程的pid，可以通過使?jps命令，在Linux環境下還可以使?ps -ef | grep java
打印線程堆棧，可以通過使?jstack pid命令，在Linux環境下還可以使?kill -3 pid
另外提?點，Thread類提供了?個getStackTrace()?法也可以?于獲取線程堆棧。這是?個實例?法，因此此?法是和具體線程實例綁定的，每次獲取到的是具體某個線程當前運?的堆棧。
進程是系統進?資源分配的基本單位，有獨?的內存地址空間
線程是CPU獨?運?和獨?調度的基本單位，沒有單獨地址空間，有獨?的棧，局部變量，寄存器， 程序計數器等。
創建進程的開銷?，包括創建虛擬地址空間等需要?量系統資源
創建線程開銷?，基本上只有?個內核對象和?個堆棧。
?個進程?法直接訪問另?個進程的資源;同?進程內的多個線程共享進程的資源。
進程切換開銷?，線程切換開銷?;進程間通信開銷?，線程間通信開銷?。
線程屬于進程，不能獨?執?。每個進程?少要有?個線程，成為主線程
繼承Thread類，重寫run?法
實現Runnable接?，重寫run?法，實現Runnable接?的實現類的實例對象作為Thread構造函數的target
實現Callable接?通過FutureTask包裝器來創建Thread線程
通過線程池創建線程
高并發、任務執?時間短的業務：線程池線程數可以設置為CPU核數+1，減少線程上下?的切換。
并發不?、任務執?時間?的業務要區分開看：
鴻蒙官方戰略合作共建——HarmonyOS技術社區
假如是業務時間?集中在IO操作上，也就是IO密集型的任務，因為IO操作并不占?CPU，所以不要讓所有的CPU閑下來，可以加?線程池中的線程數?，讓CPU處理更多的業務
假如是業務時間?集中在計算操作上，也就是計算密集型任務，這個就沒辦法了，和(1)?樣吧，線程池中的線程數設置得少?些，減少線程上下?的切換
并發?、業務執?時間?，解決這種類型任務的關鍵不在于線程池?在于整體架構的設計，看看這些業務??某些數據是否能做緩存是第?步，增加服務器是第?步，?于線程池的設置，設置參考(2)。最后，業務執?時間?的問題， 也可能需要分析?下，看看能不能使?中間件對任務進?拆分和解耦。
1、如果你使?的LinkedBlockingQueue，也就是?界隊列的話，沒關系，繼續添加任務到阻塞隊列中等待執?，因為LinkedBlockingQueue可以近乎認為是?個?窮?的隊列，可以?限存放任務;
2、如果你使?的是有界隊列??說ArrayBlockingQueue的話，任務?先會被添加到ArrayBlockingQueue中，ArrayBlockingQueue滿了，則會使?拒絕策略RejectedExecutionHandler處理滿了的任務，默認是AbortPolicy。
?法鎖(synchronized修飾?法時):
通過在?法聲明中加? synchronized關鍵字來聲明 synchronized ?法。
synchronized ?法控制對類成員變量的訪問;
每個類實例對應?把鎖，每個 synchronized ?法都必須獲得調?該?法的類實例的鎖?能執?，否則所屬線程阻塞，?法?旦執?，就獨占該鎖，直到從該?法返回時才將鎖釋放，此后被阻塞的線程?能獲得該鎖，重新進?可執?狀態。這種機制確保了同?時刻對于每?個類實例，其所有聲明為 synchronized 的成員函數中?多只有?個處于可執?狀態，從?有效避免了類成員變量的訪問沖突。
對象鎖(synchronized修飾?法或代碼塊):
當?個對象中有synchronized method或synchronized block的時候調?此對象的同步?法或進?其同步區域時，就必須先獲得對象鎖。如果此對象的對象鎖已被其他調?者占?，則需要等待此鎖被釋放。(?法鎖也是對象鎖)
java的所有對象都含有1個互斥鎖，這個鎖由JVM自動獲取和釋放。線程進?synchronized?法的時候獲取該對象的鎖，當然如果已經有線程獲取了這個對象的鎖，那么當前線程會等待;synchronized?法正常返回或者拋異常?終?，JVM會自動釋放對象鎖。這?也體現了?synchronized來加鎖的1個好處，?法拋異常的時候，鎖仍然可以由JVM來自動釋放。
類鎖(synchronized 修飾靜態的?法或代碼塊):
由于?個class不論被實例化多少次，其中的靜態?法和靜態變量在內存中都只有?份。所以，?旦?個靜態的?法被申明為synchronized。此類所有的實例化對象在調?此?法，共?同?把鎖，我們稱之為類鎖。
對象鎖是?來控制實例?法之間的同步，類鎖是?來控制靜態?法(或靜態變量互斥體)之間的同步
synchronized?法正常返回或者拋異常?終?，JVM會自動釋放對象鎖
解釋?：并?是指兩個或者多個事件在同?時刻發?;?并發是指兩個或多個事件在同?時間間隔發?。
解釋?：并?是在不同實體上的多個事件，并發是在同?實體上的多個事件。
解釋三：在?臺處理器上“同時”處理多個任務，在多臺處理器上同時處理多個任務。如hadoop分布式集群所以并發編程的?標是充分的利?處理器的每?個核，以達到最?的處理性能。
volatile只能保證你數據的可?性，獲取到的是最新的數據，不能保證原?性;
?AtomicInteger保證原?性。
synchronized既能保證共享變量可?性，也可以保證鎖內操作的原?性。
如果這個異常沒有被捕獲的話，這個線程就停?執?了。
另外重要的?點是：如果這個線程持有某個對象的監視器，那么這個對象監視器會被?即釋放.
通過在線程之間共享對象就可以了，然后通過wait/notify/notifyAll、await/signal/signalAll進?喚起和等待，??說阻塞隊列BlockingQueue就是為線程之間共享數據?設計的。
通過平衡?產者的?產能?和消費者的消費能?來提升整個系統的運?效率，這是?產者消費者模型最重要的作?。
解耦，這是?產者消費者模型附帶的作?，解耦意味著?產者和消費者之間的聯系少，聯系越少越可以獨自發展?不需要受到相互的制約。
如果線程是因為調?了wait()、sleep()或者join()?法?導致的阻塞;
suspend與resume:Java廢棄 suspend() 去掛起線程的原因，是因為 suspend() 在導致線程暫停的同時，并不會去釋放任何鎖資源。其他線程都?法訪問被它占?的鎖。直到對應的線程執? resume() ?法后，被掛起的線程才能繼續，從?其它被阻塞在這個鎖的線程才可以繼續執?。但是，如果 resume() 操作出現在 suspend() 之前執?，那么線程將?直處于掛起狀態，同時?直占?鎖，這就產?了死鎖。?且，對于被掛起的線程，它的線程狀態居然還是 Runnable。
wait與notify：wait與notify必須配合synchronized使?，因為調?之前必須持有鎖，wait會?即釋放鎖，notify則是同步塊執?完了才釋放
await與singal：Condition類提供，?Condition對象由new ReentLock().newCondition()獲得，與wait和notify相同，因為使?Lock鎖后?法使?wait?法
park與unpark：LockSupport是?個?常?便實?的線程阻塞?具，它可以在線程任意位置讓線程阻塞。和Thread.suspenf()相?，它彌補了由于resume()在前發?，導致線程?法繼續執?的情況。和Object.wait()相?，它不需要先獲得某個對象的鎖，也不會拋出IException異常。可以喚醒指定線程。如果線程遇到了IO阻塞，?能為?，因為IO是操作系統實現的，Java代碼并沒有辦法直接接觸到操作系統。
搶占式。?個線程?完CPU之后，操作系統會根據線程優先級、線程饑餓情況等數據算出?個總的優先級并分配下?個時間?給某個線程執?。
??常談的問題了，?先要說的是單例模式的線程安全意味著：某個類的實例在多線程環境下只會被創建?次出來。單例模式有很多種的寫法，我總結?下：
(1)餓漢式單例模式的寫法：線程安全
(2)懶漢式單例模式的寫法：?線程安全
(3)雙檢鎖單例模式的寫法：線程安全
線程類的構造?法、靜態塊是被new這個線程類所在的線程所調?的，?run?法??的代碼才是被線程自身所調?的。
同步塊是更好的選擇，因為它不會鎖住整個對象(當然也可以讓它鎖住整個對象)。同步?法會鎖住整個對象，哪怕這個類中有多個不相關聯的同步塊，這通常會導致他們停?執?并需要等待獲得這個對象上的鎖。
synchronized(this)以及?static的synchronized?法(?于static synchronized?法請往下看)，只能防?多個線程同時執?同?個對象的同步代碼段。
如果要鎖住多個對象?法，可以鎖住?個固定的對象，或者鎖住這個類的Class對象。
synchronized鎖住的是括號?的對象，?不是代碼。對于?static的synchronized?法，鎖的就是對象本身也就是this。
概念：是指兩個或兩個以上的進程在執?過程中，因爭奪資源?造成的?種互相等待的現象，若?外?作?，它們都將?法推進下去。此時稱系統處于死鎖;
死鎖的四個必要條件：
互斥條件：進程對所分配到的資源不允許其他進程進?訪問，若其他進程訪問該資源，只能等待，直?占有該資源的進程使?完成后釋放該資源
請求和保持條件：進程獲得?定的資源之后，?對其他資源發出請求，但是該資源可能被其他進程占有，此時請求阻塞，但?對自?獲得的資源保持不放
不可剝奪條件：是指進程已獲得的資源，在未完成使?之前，不可被剝奪，只能在使?完后自?釋放
環路等待條件：是指進程發?死鎖后，若?進程之間形成?種頭尾相接的循環等待資源關系
死鎖產?的原因：
因競爭資源發?死鎖 現象：系統中供多個進程共享的資源的數?不?以滿?全部進程的需要時，就會引起對諸資源的競爭?發?死鎖現象
進程推進順序不當發?死鎖
檢查死鎖:
有兩個容器，?個?于保存線程正在請求的鎖，?個?于保存線程已經持有的鎖。每次加鎖之前都會做如下檢測
檢測當前正在請求的鎖是否已經被其它線程持有,如果有，則把那些線程找出來
遍歷第?步中返回的線程，檢查自?持有的鎖是否正被其中任何?個線程請求，如果第?步返回真,表示出現了死鎖
死鎖的解除與預防：
控制不要讓四個必要條件成?。
要注意死循環的問題，HashMap的put操作引發擴容，這個動作在多線程并發下會發?線程死循環的問題。
1、HashMap不是線程安全的;Hashtable線程安全，但效率低，因為是Hashtable是使?synchronized的，所有線程競爭同?把鎖;?ConcurrentHashMap不僅線程安全?且效率?，因為它包含?個segment數組，將數據分段存儲，給每?段數據配?把鎖，也就是所謂的鎖分段技術。
2、HashMap為何線程不安全：
put時key相同導致其中?個線程的value被覆蓋;
多個線程同時擴容，造成數據丟失;
多線程擴容時導致Node鏈表形成環形結構造成.next()死循環，導致CPU利?率接近100%;
3、ConcurrentHashMap最?效;
守護線程(即daemon thread)，是個服務線程，準確地來說就是服務其他的線程，這是它的作?——?其他的線程只有?種，那就是?戶線程。所以java?線程分2種，
1、守護線程，?如垃圾回收線程，就是最典型的守護線程。
2、?戶線程，就是應?程序?的自定義線程。
a. 為了控制線程執?的順序，如ThreadA->ThreadB->ThreadC->ThreadA循環執?三個線程，我們需要確定喚醒、等待的順序。這時我們可以同時使? Obj.wait()、Obj.notify()與synchronized(Obj)來實現這個?標。
線程中持有上?個線程類的對象鎖以及自?的鎖，由于這種依賴關系，該線程執?需要等待上個對象釋放鎖，從? 保證類線程執?的順序。
b. 通常情況下，wait是線程在獲取對象鎖后，主動釋放對象鎖，同時本線程休眠，直到有其它線程調?對象的notify()喚醒該線程，才能繼續獲取對象鎖，并繼續執?。?notify()則是對等待對象鎖的線程的喚醒操作。但值得注意的是notify()調?后，并不是?上就釋放對象鎖，?是在相應的synchronized(){}語句塊執?結束。釋放對象鎖后，JVM會在執?wait()等待對象鎖的線程中隨機選取?線程，賦予其對象鎖，喚醒線程，繼續執?。
a. 不可以，線程有5種狀態，新建(new)、可運?(runnable)、運?中(running)、阻塞(block)、死亡(dead)。
b. 只有當線程run?法或者主線程main?法結束，?或者拋出異常時，線程才會結束?命周期。
在某個對象的所有synchronized?法中,在某個時刻只能有?個唯?的?個線程去訪問這些synchronized?法
如果?個?法是synchronized?法,那么該synchronized關鍵字表示給當前對象上鎖(即this)相當于synchronized(this){}
如果?個synchronized?法是static的,那么該synchronized表示給當前對象所對應的class對象上鎖(每個類不管?成多少對象,其對應的class對象只有?個)
基本原理：??個狀態值表示鎖，對鎖的占?和釋放通過狀態值來標識。
三種分布式鎖：
第一種：Zookeeper：
基于zookeeper瞬時有序節點實現的分布式鎖，其主要邏輯如下。?致思想即為：每個客戶端對某個功能加鎖時，在zookeeper上的與該功能對應的指定節點的?錄下，?成?個唯?的瞬時有序節點。判斷是否獲取鎖的?式很簡單，只需要判斷有序節點中序號最?的?個。當釋放鎖的時候，只需將這個瞬時節點刪除即可。同時，其可以避免服務宕機導致的鎖?法釋放，?產?的死鎖問題
【優點】鎖安全性?，zk可持久化，且能實時監聽獲取鎖的客戶端狀態。?旦客戶端宕機，則瞬時節點隨之消失，zk因?能第?時間釋放鎖。這也省去了?分布式緩存實現鎖的過程中需要加?超時時間判斷的這?邏輯。
【缺點】性能開銷?較?。因為其需要動態產?、銷毀瞬時節點來實現鎖功能。所以不太適合直接提供給?并發的場景使?。
【實現】可以直接采?zookeeper第三?庫curator即可?便地實現分布式鎖。
【適?場景】對可靠性要求?常?，且并發程度不?的場景下使?。如核?數據的定時全量/增量同步等。)
第二種memcached：
memcached帶有add函數，利?add函數的特性即可實現分布式鎖。add和set的區別在于：如果多線程并發set，則每個set都會成功，但最后存儲的值以最后的set的線程為準。?add的話則相反，add會添加第?個到達的值，并返回true，后續的添加則都會返回false。利?該點即可很輕松地實現分布式鎖。
【優點】并發?效
【缺點】 memcached采?列?LRU置換策略，所以如果內存不夠，可能導致緩存中的鎖信息丟失。memcached?法持久化，?旦重啟，將導致信息丟失。
【使?場景】?并發場景。需要 1)加上超時時間避免死鎖; 2)提供?夠?撐鎖服務的內存空間; 3)穩定的集群化管理。
第三種Redis：
redis分布式鎖即可以結合zk分布式鎖鎖?度安全和memcached并發場景下效率很好的優點，其實現?式和memcached類似，采?setnx即可實現。需要注意的是，這?的redis也需要設置超時時間，以避免死鎖。可以利?jedis客戶端實現。
數據庫死鎖機制和解決?案：
死鎖：死鎖是指兩個或者兩個以上的事務在執?過程中，因爭奪鎖資源?造成的?種互相等待的現象。
處理機制：解決死鎖最有?最簡單的?法是不要有等待，將任何等待都轉化為回滾，并且事務重新開始。但是有可能影響并發性能。
------超時回滾，innodb_lock_wait_time設置超時時間;
------wait-for-graph?法：跟超時回滾?起來，這是?種更加主動的死鎖檢測?式。InnoDB引擎也采?這種?式。
1、ThreadLocal：spring使?ThreadLocal解決線程安全問題;ThreadLocal會為每?個線程提供?個獨?的變量副本，從?隔離了多個線程對數據的訪問沖突。因為每?個線程都擁有自?的變量副本，從?也就沒有必要對該變量進?同步了。ThreadLocal提供了線程安全的共享對象，在編寫多線程代碼時，可以把不安全的變量封裝進ThreadLocal。概括起來說，對于多線程資源共享的問題，同步機制采?了“以時間換空間”的?式，?ThreadLocal采?了“以空間換時間”的?式。前者僅提供?份變量，讓不同的線程排隊訪問，?后者為每?個線程都提供了?份變量，因此可以同時訪問?互不影響。在很多情況下，ThreadLocal?直接使?synchronized同步機制解決線程安全問題更簡單，更?便，且結果程序擁有更?的并發性。
2、單例：?狀態的Bean(?狀態就是?次操作，不能保存數據。?狀態對象(Stateless Bean)，就是沒有實例變量的對象，不能保存數據，是不變類，是線程安全的。)適合?不變模式，技術就是單例模式，這樣可以共享實例，提?性能。
使?場景：假設?個服務器完成?項任務所需時間為：T1-創建線程時間，T2-在線程中執?任務的時間，T3-銷毀線程時間。如果T1+T3遠?于T2，則可以使?線程池，以提?服務器性能;
組成：
線程池管理器(ThreadPool)：?于創建并管理線程池，包括 創建線程池，銷毀線程池，添加新任務;
?作線程(PoolWorker)：線程池中線程，在沒有任務時處于等待狀態，可以循環的執?任務;
任務接?(Task)：每個任務必須實現的接?，以供?作線程調度任務的執?，它主要規定了任務的??，任務執?完后的收尾?作，任務的執?狀態等;
任務隊列(taskQueue)：?于存放沒有處理的任務。提供?種緩沖機制。
原理：線程池技術正是關注如何縮短或調整T1,T3時間的技術，從?提?服務器程序性能的。它把T1，T3分別安排在服務器程序的啟動和結束的時間段或者?些空閑的時間段，這樣在服務器程序處理客戶請求時，不會有T1，T3的開銷了。
?作流程：
1、線程池剛創建時，??沒有?個線程(也可以設置參數prestartAllCoreThreads啟動預期數量主線程)。任務隊列是作為參數傳進來的。不過，就算隊列??有任務，線程池也不會?上執?它們。
2、當調? execute() ?法添加?個任務時，線程池會做如下判斷：
如果正在運?的線程數量?于 corePoolSize，那么?上創建線程運?這個任務;
如果正在運?的線程數量?于或等于 corePoolSize，那么將這個任務放?隊列;
如果這時候隊列滿了，?且正在運?的線程數量?于 maximumPoolSize，那么還是要創建?核?線程?刻運?這個任務;
如果隊列滿了，?且正在運?的線程數量?于或等于 maximumPoolSize，那么線程池會拋出異常RejectExecutionException。
3、當?個線程完成任務時，它會從隊列中取下?個任務來執?。
4、當?個線程?事可做，超過?定的時間(keepAliveTime)時，線程池會判斷，如果當前運?的線程數?于corePoolSize，那么這個線程就被停掉。所以線程池的所有任務完成后，它最終會收縮到 corePoolSize 的??。
例如：在銀?系統轉賬時，需要鎖定兩個賬戶，這個時候，順序使?兩個synchronized可能存在死鎖的情況
1、繼承Thread類;
2、實現Runnable接?;
3、直接在函數體內：
?較：
1、實現Runnable接?優勢：
1)適合多個相同的程序代碼的線程去處理同?個資源
2)可以避免java中的單繼承的限制
3)增加程序的健壯性，代碼可以被多個線程共享，代碼和數據獨?。
2、繼承Thread類優勢：
1)可以將線程類抽象出來，當需要使?抽象??模式設計時。
2)多線程同步
3、在函數體使?優勢
1)?需繼承thread或者實現Runnable，縮?作?域。
1、java中有兩種鎖：?種是?法鎖或者對象鎖(在?靜態?法或者代碼塊上加鎖)，第?種是類鎖(在靜態?法或者class上加鎖);
2、注意：其他線程可以訪問未加鎖的?法和代碼;synchronized同時修飾靜態?法和實例?法，但是運?結果是交替進?的，這證明了類鎖和對象鎖是兩個不?樣的鎖，控制著不同的區域，它們是互不?擾的。
1、使?消息隊列，消息持久化;
2、添加標志位：未處理 0，處理中 1，已處理 2。定時處理。
1、OOM實現：
ThreadLocal的實現是這樣的：每個Thread 維護?個 ThreadLocalMap 映射表，這個映射表的 key 是 ThreadLocal實例本身，value 是真正需要存儲的 Object。2、也就是說 ThreadLocal 本身并不存儲值，它只是作為?個 key 來讓線程從 ThreadLocalMap 獲取 value。值得注意的是圖中的虛線，表示 ThreadLocalMap 是使? ThreadLocal 的弱引?作為 Key 的，弱引?的對象在 GC 時會被回收。
ThreadLocalMap使?ThreadLocal的弱引?作為key，如果?個ThreadLocal沒有外部強引?來引?它，那么系統 GC的時候，這個ThreadLocal勢必會被回收，這樣?來，ThreadLocalMap中就會出現key為null的Entry，就沒有辦法訪問這些key為null的Entry的value，如果當前線程再遲遲不結束的話，這些key為null的Entry的value就會?直存在?條強引?鏈：Thread Ref -> Thread -> ThreaLocalMap -> Entry -> value永遠?法回收，造成內存泄漏。
3、預防辦法：在ThreadLocal的get(),set(),remove()的時候都會清除線程ThreadLocalMap?所有key為null的value。但是這些被動的預防措施并不能保證不會內存泄漏：
(1)使?static的ThreadLocal，延?了ThreadLocal的?命周期，可能導致內存泄漏。
(2)分配使?了ThreadLocal?不再調?get(),set(),remove()?法，那么就會導致內存泄漏，因為這塊內存?直存在。
Java 7為實現并?訪問，引?了Segment這?結構，實現了分段鎖，理論上最?并發度與Segment個數相等。
Java 8為進?步提?并發性，摒棄了分段鎖的?案，?是直接使??個?的數組。同時為了提?哈希碰撞下的尋址性能，Java 8在鏈表?度超過?定閾值(8)時將鏈表(尋址時間復雜度為O(N))轉換為紅?樹(尋址時間復雜度為O(long(N)))。
ConcurrentHashMap、Future、FutureTask、AtomicInteger…
1、CountDownLatch類
?個同步輔助類，常?于某個條件發?后才能執?后續進程。給定計數初始化CountDownLatch，調?countDown()?法，在計數到達零之前，await?法?直受阻塞。
重要?法為countdown()與await();
2、join?法
將線程B加?到線程A的尾部，當A執?完后B才執?。
3、notify、wait?法，Java中的喚醒與等待?法，關鍵為synchronized代碼塊，參數線程間應相同，也常?Object作為參數。
1、?并發系統性能優化：優化程序，優化服務配置，優化系統配置
盡量使?緩存，包括?戶緩存，信息緩存等，多花點內存來做緩存，可以?量減少與數據庫的交互，提?性能。
?jprofiler等?具找出性能瓶頸，減少額外的開銷。
優化數據庫查詢語句，減少直接使?hibernate等?具的直接?成語句(僅耗時較?的查詢做優化)。
優化數據庫結構，多做索引，提?查詢效率。
統計的功能盡量做緩存，或按每天?統計或定時統計相關報表，避免需要時進?統計的功能。
能使?靜態??的地?盡量使?，減少容器的解析(盡量將動態內容?成靜態html來顯示)。
解決以上問題后，使?服務器集群來解決單臺的瓶頸問題。
2.防?庫存超賣：
悲觀鎖：在更新庫存期間加鎖，不允許其它線程修改;
數據庫鎖：select xxx for update;
分布式鎖;
樂觀鎖：使?帶版本號的更新。每個線程都可以并發修改，但在并發時，只有?個線程會修改成功，其它會返回失敗。
redis watch：監視鍵值對，作?時如果事務提交exec時發現監視的監視對發?變化，事務將被取消。
消息隊列：通過 FIFO 隊列，使修改庫存的操作串?化。
總的來說，不能把壓?放在數據庫上，所以使? “select xxx for update” 的?式在?并發的場景下是不可?的。FIFO 同步隊列的?式，可以結合庫存限制隊列?，但是在庫存較多的場景下，?不太適?。所以相對來說，我會傾向于選擇：樂觀鎖 / 緩存鎖 / 分布式鎖的?式。
看完上述內容，你們掌握java基礎中并發多線程面試題有哪些的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！
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