1. 進程和線程之間有什么不同,？

一個進程是一個獨立(self contained)的運行環(huán)境，它可以被看作一個程序或者一個應用,。而線程是在進程中執(zhí)行的一個任務,。Java運行環(huán)境是一個包含了不同的類和程序的單一進程,。線程可以被稱為輕量級進程。線程需要較少的資源來創(chuàng)建和駐留在進程中,，并且可以共享進程中的資源,。

2. 多線程編程的好處是什么？

在多線程程序中,，多個線程被并發(fā)的執(zhí)行以提高程序的效率,，CPU不會因為某個線程需要等待資源而進入空閑狀態(tài)。多個線程共享堆內存(heap memory),，因此創(chuàng)建多個線程去執(zhí)行一些任務會比創(chuàng)建多個進程更好,。舉個例子，Servlets比CGI更好,，是因為Servlets支持多線程而CGI不支持,。

3. 用戶線程和守護線程有什么區(qū)別？

當我們在Java程序中創(chuàng)建一個線程,，它就被稱為用戶線程。一個守護線程是在后臺執(zhí)行并且不會阻止JVM終止的線程,。當沒有用戶線程在運行的時候,，JVM關閉程序并且退出。一個守護線程創(chuàng)建的子線程依然是守護線程,。

4. 我們如何創(chuàng)建一個線程,？

有兩種創(chuàng)建線程的方法：一是實現(xiàn)Runnable接口，然后將它傳遞給Thread的構造函數(shù),，創(chuàng)建一個Thread對象,；二是直接繼承Thread類。若想了解更多可以閱讀這篇關于如何在Java中創(chuàng)建線程的文章,。

5. 有哪些不同的線程生命周期,？

當我們在Java程序中新建一個線程時，它的狀態(tài)是New,。當我們調用線程的start()方法時,，狀態(tài)被改變?yōu)?em>Runnable。線程調度器會為Runnable線程池中的線程分配CPU時間并且講它們的狀態(tài)改變?yōu)?em>Running,。其他的線程狀態(tài)還有Waiting,，Blocked 和Dead。讀這篇文章可以了解更多關于線程生命周期的知識,。

6. 可以直接調用Thread類的run()方法么,？

當然可以，但是如果我們調用了Thread的run()方法,，它的行為就會和普通的方法一樣,，為了在新的線程中執(zhí)行我們的代碼,，必須使用Thread.start()方法。

7. 如何讓正在運行的線程暫停一段時間,？

我們可以使用Thread類的Sleep()方法讓線程暫停一段時間,。需要注意的是，這并不會讓線程終止,，一旦從休眠中喚醒線程,，線程的狀態(tài)將會被改變?yōu)?em>Runnable，并且根據(jù)線程調度,，它將得到執(zhí)行,。

8. 你對線程優(yōu)先級的理解是什么？

每一個線程都是有優(yōu)先級的,，一般來說,，高優(yōu)先級的線程在運行時會具有優(yōu)先權，但這依賴于線程調度的實現(xiàn),，這個實現(xiàn)是和操作系統(tǒng)相關的(OS dependent),。我們可以定義線程的優(yōu)先級，但是這并不能保證高優(yōu)先級的線程會在低優(yōu)先級的線程前執(zhí)行,。線程優(yōu)先級是一個int變量(從1-10),，1代表最低優(yōu)先級，10代表最高優(yōu)先級,。

9. 什么是線程調度器(Thread Scheduler)和時間分片(Time Slicing),？

線程調度器是一個操作系統(tǒng)服務，它負責為Runnable狀態(tài)的線程分配CPU時間,。一旦我們創(chuàng)建一個線程并啟動它,，它的執(zhí)行便依賴于線程調度器的實現(xiàn)。時間分片是指將可用的CPU時間分配給可用的Runnable線程的過程,。分配CPU時間可以基于線程優(yōu)先級或者線程等待的時間,。線程調度并不受到Java虛擬機控制，所以由應用程序來控制它是更好的選擇（也就是說不要讓你的程序依賴于線程的優(yōu)先級）,。

10. 在多線程中,，什么是上下文切換(context-switching)？

上下文切換是存儲和恢復CPU狀態(tài)的過程,，它使得線程執(zhí)行能夠從中斷點恢復執(zhí)行,。上下文切換是多任務操作系統(tǒng)和多線程環(huán)境的基本特征。

11. 你如何確保main()方法所在的線程是Java程序最后結束的線程,？

我們可以使用Thread類的joint()方法來確保所有程序創(chuàng)建的線程在main()方法退出前結束,。這里有一篇文章關于Thread類的joint()方法。

12.線程之間是如何通信的？

當線程間是可以共享資源時,，線程間通信是協(xié)調它們的重要的手段,。Object類中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于線程間通信關于資源的鎖的狀態(tài)。點擊這里有更多關于線程wait, notify和notifyAll.

13.為什么線程通信的方法wait(), notify()和notifyAll()被定義在Object類里,？

Java的每個對象中都有一個鎖(monitor,，也可以成為監(jiān)視器) 并且wait()，notify()等方法用于等待對象的鎖或者通知其他線程對象的監(jiān)視器可用,。在Java的線程中并沒有可供任何對象使用的鎖和同步器,。這就是為什么這些方法是Object類的一部分，這樣Java的每一個類都有用于線程間通信的基本方法

14. 為什么wait(), notify()和notifyAll()必須在同步方法或者同步塊中被調用,？

當一個線程需要調用對象的wait()方法的時候,，這個線程必須擁有該對象的鎖，接著它就會釋放這個對象鎖并進入等待狀態(tài)直到其他線程調用這個對象上的notify()方法,。同樣的,，當一個線程需要調用對象的notify()方法時，它會釋放這個對象的鎖,，以便其他在等待的線程就可以得到這個對象鎖,。由于所有的這些方法都需要線程持有對象的鎖，這樣就只能通過同步來實現(xiàn),，所以他們只能在同步方法或者同步塊中被調用,。

15. 為什么Thread類的sleep()和yield()方法是靜態(tài)的？

Thread類的sleep()和yield()方法將在當前正在執(zhí)行的線程上運行,。所以在其他處于等待狀態(tài)的線程上調用這些方法是沒有意義的。這就是為什么這些方法是靜態(tài)的,。它們可以在當前正在執(zhí)行的線程中工作,，并避免程序員錯誤的認為可以在其他非運行線程調用這些方法。

16.如何確保線程安全,？

在Java中可以有很多方法來保證線程安全——同步,，使用原子類(atomic concurrent classes)，實現(xiàn)并發(fā)鎖,，使用volatile關鍵字,，使用不變類和線程安全類。在線程安全教程中,，你可以學到更多,。

17. volatile關鍵字在Java中有什么作用？

當我們使用volatile關鍵字去修飾變量的時候,，所以線程都會直接讀取該變量并且不緩存它,。這就確保了線程讀取到的變量是同內存中是一致的。

18. 同步方法和同步塊，哪個是更好的選擇,？

同步塊是更好的選擇,，因為它不會鎖住整個對象（當然你也可以讓它鎖住整個對象）。同步方法會鎖住整個對象,，哪怕這個類中有多個不相關聯(lián)的同步塊,，這通常會導致他們停止執(zhí)行并需要等待獲得這個對象上的鎖。

19.如何創(chuàng)建守護線程,？

使用Thread類的setDaemon(true)方法可以將線程設置為守護線程,，需要注意的是，需要在調用start()方法前調用這個方法,，否則會拋出IllegalThreadStateException異常,。

20. 什么是ThreadLocal?

ThreadLocal用于創(chuàng)建線程的本地變量，我們知道一個對象的所有線程會共享它的全局變量,，所以這些變量不是線程安全的,，我們可以使用同步技術。但是當我們不想使用同步的時候,，我們可以選擇ThreadLocal變量,。

每個線程都會擁有他們自己的Thread變量，它們可以使用get()\set()方法去獲取他們的默認值或者在線程內部改變他們的值,。ThreadLocal實例通常是希望它們同線程狀態(tài)關聯(lián)起來是private static屬性,。在ThreadLocal例子這篇文章中你可以看到一個關于ThreadLocal的小程序。

21. 什么是Thread Group,？為什么建議使用它,？

ThreadGroup是一個類，它的目的是提供關于線程組的信息,。

ThreadGroup API比較薄弱,，它并沒有比Thread提供了更多的功能。它有兩個主要的功能：一是獲取線程組中處于活躍狀態(tài)線程的列表,；二是設置為線程設置未捕獲異常處理器(ncaught exception handler),。但在Java 1.5中Thread類也添加了setUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh) 方法，所以ThreadGroup是已經過時的,，不建議繼續(xù)使用,。

22. 什么是Java線程轉儲(Thread Dump),，如何得到它,？

線程轉儲是一個JVM活動線程的列表，它對于分析系統(tǒng)瓶頸和死鎖非常有用。有很多方法可以獲取線程轉儲——使用Profiler,，Kill -3命令，jstack工具等等,。我更喜歡jstack工具，因為它容易使用并且是JDK自帶的,。由于它是一個基于終端的工具,，所以我們可以編寫一些腳本去定時的產生線程轉儲以待分析,。讀這篇文檔可以了解更多關于產生線程轉儲的知識,。

23. 什么是死鎖(Deadlock)？如何分析和避免死鎖,？

死鎖是指兩個以上的線程永遠阻塞的情況,，這種情況產生至少需要兩個以上的線程和兩個以上的資源。

分析死鎖,，我們需要查看Java應用程序的線程轉儲,。我們需要找出那些狀態(tài)為BLOCKED的線程和他們等待的資源。每個資源都有一個唯一的id,，用這個id我們可以找出哪些線程已經擁有了它的對象鎖,。

避免嵌套鎖，只在需要的地方使用鎖和避免無限期等待是避免死鎖的通常辦法,，閱讀這篇文章去學習如何分析死鎖。

24. 什么是Java Timer類,？如何創(chuàng)建一個有特定時間間隔的任務,？

java.util.Timer是一個工具類，可以用于安排一個線程在未來的某個特定時間執(zhí)行,。Timer類可以用安排一次性任務或者周期任務。

java.util.TimerTask是一個實現(xiàn)了Runnable接口的抽象類,，我們需要去繼承這個類來創(chuàng)建我們自己的定時任務并使用Timer去安排它的執(zhí)行,。

這里有關于java Timer的例子。

25. 什么是線程池,？如何創(chuàng)建一個Java線程池,？

一個線程池管理了一組工作線程，同時它還包括了一個用于放置等待執(zhí)行的任務的隊列,。

java.util.concurrent.Executors提供了一個 java.util.concurrent.Executor接口的實現(xiàn)用于創(chuàng)建線程池,。線程池例子展現(xiàn)了如何創(chuàng)建和使用線程池，或者閱讀ScheduledThreadPoolExecutor例子，了解如何創(chuàng)建一個周期任務,。

Java并發(fā)面試問題

1. 什么是原子操作,？在Java Concurrency API中有哪些原子類(atomic classes)？

原子操作是指一個不受其他操作影響的操作任務單元,。原子操作是在多線程環(huán)境下避免數(shù)據(jù)不一致必須的手段,。

int++并不是一個原子操作，所以當一個線程讀取它的值并加1時,，另外一個線程有可能會讀到之前的值,，這就會引發(fā)錯誤。

為了解決這個問題,，必須保證增加操作是原子的,，在JDK1.5之前我們可以使用同步技術來做到這一點。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子的并且不需要使用同步?？梢蚤喿x這篇文章來了解Java的atomic類,。

2. Java Concurrency API中的Lock接口(Lock interface)是什么？對比同步它有什么優(yōu)勢,？

Lock接口比同步方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,，并且可以支持多個相關類的條件對象,。

它的優(yōu)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，并在無法獲取鎖的時候立即返回或者等待一段時間
• 可以在不同的范圍,，以不同的順序獲取和釋放鎖

閱讀更多關于鎖的例子

3. 什么是Executors框架,？

Executor框架同java.util.concurrent.Executor 接口在Java 5中被引入。Executor框架是一個根據(jù)一組執(zhí)行策略調用,，調度,，執(zhí)行和控制的異步任務的框架。

無限制的創(chuàng)建線程會引起應用程序內存溢出,。所以創(chuàng)建一個線程池是個更好的的解決方案,，因為可以限制線程的數(shù)量并且可以回收再利用這些線程。利用Executors框架可以非常方便的創(chuàng)建一個線程池,，閱讀這篇文章可以了解如何使用Executor框架創(chuàng)建一個線程池,。

4. 什么是阻塞隊列,？如何使用阻塞隊列來實現(xiàn)生產者-消費者模型,？

java.util.concurrent.BlockingQueue的特性是：當隊列是空的時，從隊列中獲取或刪除元素的操作將會被阻塞,，或者當隊列是滿時，往隊列里添加元素的操作會被阻塞,。

阻塞隊列不接受空值,，當你嘗試向隊列中添加空值的時候，它會拋出NullPointerException,。

阻塞隊列的實現(xiàn)都是線程安全的,，所有的查詢方法都是原子的并且使用了內部鎖或者其他形式的并發(fā)控制。

BlockingQueue 接口是java collections框架的一部分,，它主要用于實現(xiàn)生產者-消費者問題,。

閱讀這篇文章了解如何使用阻塞隊列實現(xiàn)生產者-消費者問題。

5. 什么是Callable和Future?

Java 5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable 接口,，它和Runnable接口很相似,，但它可以返回一個對象或者拋出一個異常。

Callable接口使用泛型去定義它的返回類型,。Executors類提供了一些有用的方法去在線程池中執(zhí)行Callable內的任務,。由于Callable任務是并行的，我們必須等待它返回的結果,。java.util.concurrent.Future對象為我們解決了這個問題,。在線程池提交Callable任務后返回了一個Future對象，使用它我們可以知道Callable任務的狀態(tài)和得到Callable返回的執(zhí)行結果,。Future提供了get()方法讓我們可以等待Callable結束并獲取它的執(zhí)行結果,。

閱讀這篇文章了解更多關于Callable，F(xiàn)uture的例子,。

6. 什么是FutureTask?

FutureTask是Future的一個基礎實現(xiàn),，我們可以將它同Executors使用處理異步任務。通常我們不需要使用FutureTask類,，單當我們打算重寫Future接口的一些方法并保持原來基礎的實現(xiàn)是,，它就變得非常有用。我們可以僅僅繼承于它并重寫我們需要的方法,。閱讀Java FutureTask例子,，學習如何使用它。

7.什么是并發(fā)容器的實現(xiàn),？

Java集合類都是快速失敗的,，這就意味著當集合被改變且一個線程在使用迭代器遍歷集合的時候，迭代器的next()方法將拋出ConcurrentModificationException異常,。

并發(fā)容器支持并發(fā)的遍歷和并發(fā)的更新。

主要的類有ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet,，閱讀這篇文章了解如何避免ConcurrentModificationException,。

8. Executors類是什么,？

Executors為Executor，ExecutorService,，ScheduledExecutorService,，ThreadFactory和Callable類提供了一些工具方法。

Executors可以用于方便的創(chuàng)建線程池,。