1. volatile關(guān)鍵字在Java中有什么作用？

volatile是一個(gè)特殊的修飾符，只有成員變量才能使用它。

在Java并發(fā)程序缺少同步類的情況下，多線程對(duì)成員變量的操作對(duì)其它線程是透明的。

volatile變量可以保證下一個(gè)讀取操作會(huì)在前一個(gè)寫操作之后發(fā)生。

2. volatile 變量和 atomic 變量有什么不同？

首先，volatile 變量和 atomic 變量看起來(lái)很像，但功能卻不一樣。

Volatile變量可以確保先行關(guān)系，即寫操作會(huì)發(fā)生在后續(xù)的讀操作之前, 但它并不能保證原子性。例如用volatile修飾count變量那么 count++ 操作就不是原子性的。

而AtomicInteger類提供的atomic方法可以讓這種操作具有原子性如getAndIncrement()方法會(huì)原子性的進(jìn)行增量操作把當(dāng)前值加一，其它數(shù)據(jù)類型和引用變量也可以進(jìn)行相似操作。

3. Java中的同步集合與并發(fā)集合有什么區(qū)別？

同步集合與并發(fā)集合都為多線程和并發(fā)提供了合適的線程安全的集合，不過(guò)并發(fā)集合的可擴(kuò)展性更高。

Java5介紹了并發(fā)集合像ConcurrentHashMap，不僅提供線程安全還用鎖分離和內(nèi)部分區(qū)等現(xiàn)代技術(shù)提高了可擴(kuò)展性。

4. Vector是一個(gè)線程安全類嗎？

Vector 是用同步方法來(lái)實(shí)現(xiàn)線程安全的

5. ReadWriteLock是什么？

一般而言，讀寫鎖是用來(lái)提升并發(fā)程序性能的鎖分離技術(shù)的成果。

Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一個(gè)接口，一個(gè)ReadWriteLock維護(hù)一對(duì)關(guān)聯(lián)的鎖，一個(gè)用于只讀操作一個(gè)用于寫。在沒(méi)有寫線程的情況下一個(gè)讀鎖可能會(huì)同時(shí)被多個(gè)讀線程持有。寫鎖是獨(dú)占的，你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)規(guī)則，它最多支持65535個(gè)寫鎖和65535個(gè)讀鎖。

6. 什么是FutureTask？

在Java并發(fā)程序中FutureTask表示一個(gè)可以取消的異步運(yùn)算。

它有啟動(dòng)和取消運(yùn)算、查詢運(yùn)算是否完成和取回運(yùn)算結(jié)果等方法。只有當(dāng)運(yùn)算完成的時(shí)候結(jié)果才能取回，如果運(yùn)算尚未完成get方法將會(huì)阻塞。一個(gè)FutureTask對(duì)象可以對(duì)調(diào)用了Callable和Runnable的對(duì)象進(jìn)行包裝，由于FutureTask也是調(diào)用了Runnable接口所以它可以提交給Executor來(lái)執(zhí)行。

7. 什么是ThreadLocal變量？

ThreadLocal是Java里一種特殊的變量。

每個(gè)線程都有一個(gè)ThreadLocal就是每個(gè)線程都擁有了自己獨(dú)立的一個(gè)變量，競(jìng)爭(zhēng)條件被徹底消除了。它是為創(chuàng)建代價(jià)高昂的對(duì)象獲取線程安全的好方法，比如你可以用ThreadLocal讓SimpleDateFormat變成線程安全的，因?yàn)槟莻€(gè)類創(chuàng)建代價(jià)高昂且每次調(diào)用都需要?jiǎng)?chuàng)建不同的實(shí)例所以不值得在局部范圍使用它，如果為每個(gè)線程提供一個(gè)自己獨(dú)有的變量拷貝，將大大提高效率。

首先，通過(guò)復(fù)用減少了代價(jià)高昂的對(duì)象的創(chuàng)建個(gè)數(shù)。 其次，你在沒(méi)有使用高代價(jià)的同步或者不變性的情況下獲得了線程安全。

線程局部變量的另一個(gè)不錯(cuò)的例子是ThreadLocalRandom類，它在多線程環(huán)境中減少了創(chuàng)建代價(jià)高昂的Random對(duì)象的個(gè)數(shù)。

8. 什么是Java線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Thread Dump)，如何得到它？

線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)是一個(gè)JVM活動(dòng)線程的列表，它對(duì)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(zhuǎn)儲(chǔ)——使用Profiler，Kill-3命令，jstack工具等等。有的更喜歡jstack工具，因?yàn)樗菀资褂貌⑶沂荍DK自帶的。由于它是一個(gè)基于終端的工具，所以可以編寫一些腳本去定時(shí)的產(chǎn)生線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)以待分析。

9. 如果你提交任務(wù)時(shí)，線程池隊(duì)列已滿。會(huì)時(shí)發(fā)會(huì)生什么？

如果你使用的LinkedBlockingQueue，也就是無(wú)界隊(duì)列的話，沒(méi)關(guān)系，繼續(xù)添加任務(wù)到阻塞隊(duì)列中等待執(zhí)行，因?yàn)長(zhǎng)inkedBlockingQueue可以近乎認(rèn)為是一個(gè)無(wú)窮大的隊(duì)列，可以無(wú)限存放任務(wù)；

如果你使用的是有界隊(duì)列比方說(shuō)ArrayBlockingQueue的話，任務(wù)首先會(huì)被添加到ArrayBlockingQueue中，ArrayBlockingQueue滿了，則會(huì)使用拒絕策略RejectedExecutionHandler處理滿了的任務(wù)，默認(rèn)是AbortPolicy。

10. 線程之間是如何通信的？

當(dāng)線程間是可以共享資源時(shí)，線程間通信是協(xié)調(diào)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(guān)于資源的鎖的狀態(tài)。

11. 怎么檢測(cè)一個(gè)線程是否持有對(duì)象監(jiān)視器

Thread類提供了一個(gè)holdsLock(Object obj)方法，當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)象obj的監(jiān)視器被某條線程持有的時(shí)候，才會(huì)返回true.注意這是一個(gè)static方法，這意味著"某條線程"指的是當(dāng)前線程。

12. 什么是死鎖(Deadlock)？

死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中，因爭(zhēng)奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法推進(jìn)下去。

13. 鎖的分類

• 自旋鎖
• 自旋鎖的其他種類
• 阻塞鎖
• 可重入鎖
• 讀寫鎖
• 互斥鎖
• 悲觀鎖
• 樂(lè)觀鎖
• 公平鎖
• 非公平鎖
• 偏向鎖
• 對(duì)象鎖
• 線程鎖
• 鎖粗化
• 輕量級(jí)鎖
• 鎖消除
• 鎖膨脹
• 信號(hào)量

14. 死鎖發(fā)生的幾個(gè)條件是什么

• 因?yàn)橄到y(tǒng)資源不足。
• 進(jìn)程運(yùn)行推進(jìn)的順序不合適。
• 資源分配不當(dāng)。

15. 實(shí)現(xiàn)一個(gè)死鎖？

產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件：

• 互斥條件：所謂互斥就是進(jìn)程在某一時(shí)間內(nèi)獨(dú)占資源。
• 請(qǐng)求與保持條件：一個(gè)進(jìn)程因請(qǐng)求資源而阻塞時(shí)，對(duì)已獲得的資源保持不放。
• 不剝奪條件:進(jìn)程已獲得資源，在末使用完之前，不能強(qiáng)行剝奪。
• 循環(huán)等待條件:若干進(jìn)程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。

16. 如何避免死鎖？

打破產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè)，保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。

1. 打破互斥條件。即允許進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)某些資源。但是，有的資源是不允許被同時(shí)訪問(wèn)的，像打印機(jī)等等，這是由資源本身的屬性所決定的。所以，這種辦法并無(wú)實(shí)用價(jià)值。
2. 打破不可搶占條件。即允許進(jìn)程強(qiáng)行從占有者那里奪取某些資源。就是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程已占有了某些資源，它又申請(qǐng)新的資源，但不能立即被滿足時(shí)，它必須釋放所占有的全部資源，以后再重新申請(qǐng)。它所釋放的資源可以分配給其它進(jìn)程。這就相當(dāng)于該進(jìn)程占有的資源被隱蔽地強(qiáng)占了。這種預(yù)防死鎖的方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難，會(huì)降低系統(tǒng)性能。
3. 打破占有且申請(qǐng)條件?？梢詫?shí)行資源預(yù)先分配策略。即進(jìn)程在運(yùn)行前一次性地向系統(tǒng)申請(qǐng)它所需要的全部資源。如果某個(gè)進(jìn)程所需的全部資源得不到滿足，則不分配任何資源，此進(jìn)程暫不運(yùn)行。只有當(dāng)系統(tǒng)能夠滿足當(dāng)前進(jìn)程的全部資源需求時(shí)，才一次性地將所申請(qǐng)的資源全部分配給該進(jìn)程。由于運(yùn)行的進(jìn)程已占有了它所需的全部資源，所以不會(huì)發(fā)生占有資源又申請(qǐng)資源的現(xiàn)象，因此不會(huì)發(fā)生死鎖。 四.打破循環(huán)等待條件，實(shí)行資源有序分配策略。采用這種策略，即把資源事先分類編號(hào)，按號(hào)分配，使進(jìn)程在申請(qǐng)，占用資源時(shí)不會(huì)形成環(huán)路。所有進(jìn)程對(duì)資源的請(qǐng)求必須嚴(yán)格按資源序號(hào)遞增的順序提出。進(jìn)程占用了小號(hào)資源，才能申請(qǐng)大號(hào)資源，就不會(huì)產(chǎn)生環(huán)路，從而預(yù)防了死鎖。

17. Java中活鎖和死鎖有什么區(qū)別？

活鎖和死鎖類似，不同之處在于處于活鎖的線程或進(jìn)程的狀態(tài)是不斷改變的，活鎖可以認(rèn)為是一種特殊的饑餓。

一個(gè)現(xiàn)實(shí)的活鎖例子是兩個(gè)人在狹小的走廊碰到，兩個(gè)人都試著避讓對(duì)方好讓彼此通過(guò)，但是因?yàn)楸茏尩姆较蚨家粯訉?dǎo)致最后誰(shuí)都不能通過(guò)走廊。

簡(jiǎn)單的說(shuō)就是，活鎖和死鎖的主要區(qū)別是前者進(jìn)程的狀態(tài)可以改變但是卻不能繼續(xù)執(zhí)行。

18. 死鎖與饑餓的區(qū)別？

饑餓是指系統(tǒng)不能保證某個(gè)進(jìn)程的等待時(shí)間上界，從而使該進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間等待，當(dāng)?shù)却龝r(shí)間給進(jìn)程推進(jìn)和響應(yīng)帶來(lái)明顯影響時(shí)，稱發(fā)生了進(jìn)程饑餓。當(dāng)饑餓到一定程度的進(jìn)程所賦予的任務(wù)即使完成也不再具有實(shí)際意義時(shí)稱該進(jìn)程被餓死。

死鎖是指在多道程序系統(tǒng)中，一組進(jìn)程中的每一個(gè)進(jìn)程都無(wú)限期等待被該組進(jìn)程中的另一個(gè)進(jìn)程所占有且永遠(yuǎn)不會(huì)釋放的資源。

相同點(diǎn)：二者都是由于競(jìng)爭(zhēng)資源而引起的。

不同點(diǎn)：

• 從進(jìn)程狀態(tài)考慮，死鎖進(jìn)程都處于等待狀態(tài)，忙等待(處于運(yùn)行或就緒狀態(tài))的進(jìn)程并非處于等待狀態(tài)，但卻可能被餓死；
• 死鎖進(jìn)程等待永遠(yuǎn)不會(huì)被釋放的資源，餓死進(jìn)程等待會(huì)被釋放但卻不會(huì)分配給自己的資源，表現(xiàn)為等待時(shí)限沒(méi)有上界(排隊(duì)等待或忙式等待)；
• 死鎖一定發(fā)生了循環(huán)等待，而餓死則不然。這也表明通過(guò)資源分配圖可以檢測(cè)死鎖存在與否，但卻不能檢測(cè)是否有進(jìn)程餓死；
• 死鎖一定涉及多個(gè)進(jìn)程，而饑餓或被餓死的進(jìn)程可能只有一個(gè)。
• 在饑餓的情形下，系統(tǒng)中有至少一個(gè)進(jìn)程能正常運(yùn)行，只是饑餓進(jìn)程得不到執(zhí)行機(jī)會(huì)。而死鎖則可能會(huì)最終使整個(gè)系統(tǒng)陷入死鎖并崩潰。

19. 什么是樂(lè)觀鎖和悲觀鎖

悲觀鎖：假定會(huì)發(fā)生并發(fā)沖突，屏蔽一切可能違反數(shù)據(jù)完整性的操作。 樂(lè)觀鎖：假設(shè)不會(huì)發(fā)生并發(fā)沖突，只在提交操作時(shí)檢查是否違反數(shù)據(jù)完整性。樂(lè)觀鎖不能解決臟讀的問(wèn)題。

20. 什么是對(duì)象鎖？

對(duì)象鎖是指Java為臨界區(qū)synchronized(Object)語(yǔ)句指定的對(duì)象進(jìn)行加鎖，對(duì)象鎖是獨(dú)占排他鎖。

對(duì)于對(duì)象鎖，是針對(duì)一個(gè)對(duì)象的，它只在該對(duì)象的某個(gè)內(nèi)存位置聲明一個(gè)標(biāo)志位標(biāo)識(shí)該對(duì)象是否擁有鎖，所以它只會(huì)鎖住當(dāng)前的對(duì)象。一般一個(gè)對(duì)象鎖是對(duì)一個(gè)非靜態(tài)成員變量進(jìn)行syncronized修飾，或者對(duì)一個(gè)非靜態(tài)方法進(jìn)行syncronized修飾。對(duì)于對(duì)象鎖，不同對(duì)象訪問(wèn)同一個(gè)被syncronized修飾的方法的時(shí)候不會(huì)阻塞住。

21. 怎么檢測(cè)一個(gè)線程是否擁有鎖？

在java.lang.Thread中有一個(gè)方法叫holdsLock()，它返回true如果當(dāng)且僅當(dāng)當(dāng)前線程擁有某個(gè)具體對(duì)象的鎖。

22. Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同？

Java在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間只能通過(guò)synchronized關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)互斥，它有一些缺點(diǎn)。比如你不能擴(kuò)展鎖之外的方法或者塊邊界，嘗試獲取鎖時(shí)不能中途取消等。Java 5 通過(guò)Lock接口提供了更復(fù)雜的控制來(lái)解決這些問(wèn)題。 ReentrantLock 類實(shí)現(xiàn)了 Lock，它擁有與 synchronized 相同的并發(fā)性和內(nèi)存語(yǔ)義且它還具有可擴(kuò)展性。

23. 可重入鎖的含義

可重入鎖，也叫做遞歸鎖，指的是同一線程 外層函數(shù)獲得鎖之后 ，內(nèi)層遞歸函數(shù)仍然有獲取該鎖的代碼，但不受影響。

在Java環(huán)境下 ReentrantLock 和synchronized 都是可重入鎖

24. 什么是CAS

CAS，全稱為Compare and Swap，即比較-替換。假設(shè)有三個(gè)操作數(shù)：內(nèi)存值V、舊的預(yù)期值A(chǔ)、要修改的值B，當(dāng)且僅當(dāng)預(yù)期值A(chǔ)和內(nèi)存值V相同時(shí)，才會(huì)將內(nèi)存值修改為B并返回true，否則什么都不做并返回false。當(dāng)然CAS一定要volatile變量配合，這樣才能保證每次拿到的變量是主內(nèi)存中最新的那個(gè)值，否則舊的預(yù)期值A(chǔ)對(duì)某條線程來(lái)說(shuō)，永遠(yuǎn)是一個(gè)不會(huì)變的值A(chǔ)，只要某次CAS操作失敗，永遠(yuǎn)都不可能成功

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