什么是线程？
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。程序员可以通过它进行多处理器编程，你可以使用多线程对运算密集型任务提速。比如，如果一个线程完成一个任务要100毫秒，那么用十个线程完成改任务只需10毫秒。Java在语言层面对多线程提供了卓越的支持，它也是一个很好的卖点。
线程和进程有什么区别？
线程是进程的子集，一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间，而所有的线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混，每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。
如何在Java中实现线程？
java.lang.Thread 类的实例就是一个线程但是它需要调用java.lang.Runnable接口来执行，
由于线程类本身就是调用的Runnable接口所以你可以继承java.lang.Thread 类或者直接调用Runnable接口来重写run()方法实现线程。
实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程
使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的线程
ExecutorService、Callable、Future三个接口实际上都是属于Executor框架。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征，有了这种特征就不需要再为了得到返回值而大费周折了。而且自己实现了也可能漏洞百出。
可返回值的任务必须实现Callable接口。类似的，无返回值的任务必须实现Runnable接口。
执行Callable任务后，可以获取一个Future的对象，在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了。
注意：get方法是阻塞的，即：线程无返回结果，get方法会一直等待。
再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。
Thread 类中的start() 和 run() 方法有什么区别?
- 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。
- run（）方法当作普通方法的方式调用。程序还是要顺序执行，要等待run方法体执行完毕后，才可继续执行下面的代码； 程序中只有主线程——这一个线程， 其程序执行路径还是只有一条， 这样就没有达到写线程的目的。
- PS：多线程就是分时利用CPU，宏观上让所有线程一起执行 ，也叫并发
Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同?
| CountDownLatch | CyclicBarrier |
| 减计数方式 | 加计数方式 |
| 计算为0时释放所有等待的线程 | 计数达到指定值时释放所有等待线程 |
| 计数为0时，无法重置 | 计数达到指定值时，计数置为0重新开始 |
| 调用countDown()方法计数减一，调用await()方法只进行阻塞，对计数没任何影响 | 调用await()方法计数加1，若加1后的值不等于构造方法的值，则线程阻塞 |
| 不可重复利用 | 可重复利用 |
Java中的volatile 变量是什么
可见性，是指线程之间的可见性，一个线程修改的状态对另一个线程是可见的。也就是一个线程修改的结果。另一个线程马上就能看到。比如：用volatile修饰的变量，就会具有可见性。volatile修饰的变量不允许线程内部缓存和重排序，即直接修改内存。所以对其他线程是可见的。但是这里需要注意一个问题，volatile只能让被他修饰内容具有可见性，但不能保证它具有原子性。比如 volatile int a = 0；之后有一个操作 a++；这个变量a具有可见性，但是a++ 依然是一个非原子操作，也就是这个操作同样存在线程安全问题。
Java语言提供了一种稍弱的同步机制，即volatile变量，用来确保将变量的更新操作通知到其他线程。当把变量声明为volatile类型后，编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的，因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方，因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。在访问volatile变量时不会执行加锁操作，因此也就不会使执行线程阻塞，因此volatile变量是一种比sychronized关键字更轻量级的同步机制。
当对非 volatile 变量进行读写的时候，每个线程先从内存拷贝变量到CPU缓存中。如果计算机有多个CPU，每个线程可能在不同的CPU上被处理，这意味着每个线程可以拷贝到不同的 CPU cache 中。而声明变量是 volatile 的，JVM 保证了每次读变量都从内存中读，跳过 CPU cache 这一步。
当一个变量定义为 volatile 之后，将具备两种特性：保证此变量对所有的线程的可见性;禁止指令重排序优化。
什么是线程安全？Vector是一个线程安全类吗？
如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。一个线程安全的计数器类的同一个实例对象在被多个线程使用的情况下也不会出现计算失误。很显然你可以将集合类分成两组，线程安全和非线程安全的。
Vector 是用同步方法来实现线程安全的, 而和它相似的ArrayList不是线程安全的。
Java中什么是竞态条件？ 举个例子说明。
当某个计算正确性取决于多个线程的交替执行时序时, 就会发生静态条件,即争取的结果要取决于运气, 最常见的静态条件就是”先检查后执行”,通过一个可能失效的观测结果来决定下一步的动作.
class Counter {
protected long count = 0;
public void add(long value) {
this.count = this.count + value;
}
} 观察线程A和B交错执行会发生什么，两个线程分别加了2和3到count变量上，两个线程执行结束后count变量的值应该等于5。然而由于两个线程是交叉执行的，两个线程从内存中读出的初始值都是0。然后各自加了2和3，并分别写回内存。最终的值并不是期望的5，而是最后写回内存的那个线程的值，上面例子中最后写回内存的是线程A，但实际中也可能是线程B。如果没有采用合适的同步机制，线程间的交叉执行情况就无法预料。
add()方法就是一个临界区,它会产生竞态条件。
一个线程运行时发生异常会怎样?
这里存在两种情形：
① 如果该异常被捕获或抛出，则程序继续运行。
② 如果异常没有被捕获该线程将会停止执行。
Thread.UncaughtExceptionHandler是用于处理未捕获异常造成线程突然中断情况的一个内嵌接口。当一个未捕获异常将造成线程中断的时候JVM会使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()来查询线程的UncaughtExceptionHandler，并将线程和异常作为参数传递给handler的uncaughtException()方法进行处理。
线程间如何通信,进程间如何通信?
线程间的通信: 1). 共享变量; 2),wait, notify; 3)Lock/Condition机制; 4).管道机制,创建管道输出流PipedOutputStream pos和管道输入流PipedInputStream pis,将pos和pis匹配，pos.connect(pis),将pos赋给信息输入线程，pis赋给信息获取线程，就可以实现线程间的通讯了.
管道流虽然使用起来方便，但是也有一些缺点
1）管道流只能在两个线程之间传递数据
线程consumer1和consumer2同时从pis中read数据，当线程producer往管道流中写入一段数据后，每一个时刻只有一个线程能获取到数据，并不是两个线程都能获取到producer发送来的数据，因此一个管道流只能用于两个线程间的通讯。不仅仅是管道流，其他IO方式都是一对一传输。
2）管道流只能实现单向发送，如果要两个线程之间互通讯，则需要两个管道流.
进程间通信:
1）管道（Pipe）：管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，允许一个进程和另一个与它有共同祖先的进程之间进行通信。
（2）命名管道（named pipe）：命名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关 系 进程间的通信。命名管道在文件系统中有对应的文件名。命名管道通过命令mkfifo或系统调用mkfifo来创建。
（3）信号（Signal）：信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送 信号给进程本身；linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外，还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction（实际上，该函数是基于BSD的，BSD为了实现可靠信号机制，又能够统一对外接口，用sigaction函数重新实现了signal函数）。
（4）消息（Message）队列：消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺
（5）共享内存：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。
（6）内存映射（mapped memory）：内存映射允许任何多个进程间通信，每一个使用该机制的进程通过把一个共享的文件映射到自己的进程地址空间来实现它。
（7）信号量（semaphore）：主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
（8）套接口（Socket）：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。
Java中notify 和 notifyAll有什么区别？
notify() & notifyall()的共同点：均能唤醒正在等待的线程，并且均是最后只有一个线程获取资源对象的锁。
不同点：notify() 只能唤醒一个线程，而notifyall()能够唤醒所有的线程，当线程被唤醒以后所有被唤醒的线程竞争获取资源对象的锁，其中只有一个能够得到对象锁，执行代码。
注意：wait()方法并不是在等待资源的锁，而是在等待被唤醒（notify()），一旦被唤醒后，被唤醒的线程就具备了资源锁（因为无需竞争），直至再次执行wait()方法或者synchronized代码块执行完毕。
为什么wait, notify 和 notifyAll这些方法不在thread类里面？
一个很明显的原因是JAVA提供的锁是对象级的而不是线程级的，每个对象都有锁，通过线程获得。如果线程需要等待某些锁那么调用对象中的wait()方法就有意义了。如果wait()方法定义在Thread类中，线程正在等待的是哪个锁就不明显了。简单的说，由于wait，notify和notifyAll都是锁级别的操作，所以把他们定义在Object类中因为锁属于对象。
什么是ThreadLocal变量？
ThreadLocal一般称为线程本地变量，它是一种特殊的线程绑定机制，将变量与线程绑定在一起，为每一个线程维护一个独立的变量副本。通过ThreadLocal可以将对象的可见范围限制在同一个线程内。
跳出误区
需要重点强调的的是，不要拿ThreadLocal和synchronized做类比，因为这种比较压根就是无意义的！sysnchronized是一种互斥同步机制，是为了保证在多线程环境下对于共享资源的正确访问。而ThreadLocal从本质上讲，无非是提供了一个“线程级”的变量作用域，它是一种线程封闭（每个线程独享变量）技术，更直白点讲，ThreadLocal可以理解为将对象的作用范围限制在一个线程上下文中，使得变量的作用域为“线程级”。
没有ThreadLocal的时候，一个线程在其声明周期内，可能穿过多个层级，多个方法，如果有个对象需要在此线程周期内多次调用，且是跨层级的（线程内共享），通常的做法是通过参数进行传递；而ThreadLocal将变量绑定在线程上，在一个线程周期内，无论“你身处何地”，只需通过其提供的get方法就可轻松获取到对象。极大地提高了对于“线程级变量”的访问便利性。
java中ThreadLocal变量, volatile变量, synchronized的区别
volatile主要是用来在多线程中同步变量。
在一般情况下，为了提升性能，每个线程在运行时都会将主内存中的变量保存一份在自己的内存中作为变量副本，但是这样就很容易出现多个线程中保存的副本变量不一致，或与主内存的中的变量值不一致的情况。
而当一个变量被volatile修饰后，该变量就不能被缓存到线程的内存中，它会告诉编译器不要进行任何移出读取和写入操作的优化，换句话说就是不允许有不同于“主”内存区域的变量拷贝，所以当该变量有变化时，所有调用该变量的线程都会获得相同的值，这就确保了该变量在应用中的可视性(当一个任务做出了修改在应用中必须是可视的)，同时性能也相应的降低了(还是比synchronized高)。
但需要注意volatile只能确保操作的是同一块内存，并不能保证操作的原子性。所以volatile一般用于声明简单类型变量，使得这些变量具有原子性，即一些简单的赋值与返回操作将被确保不中断。但是当该变量的值由自身的上一个决定时，volatile的作用就将失效，这是由volatile关键字的性质所决定的。
所以在volatile时一定要谨慎，千万不要以为用volatile修饰后该变量的所有操作都是原子操作，不再需要synchronized关键字了。
ThreadLocal是一个线程的局部变量(其实就是一个Map),ThreadLocal会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。这样做其实就是以空间换时间的方式(与synchronized相反)，以耗费内存为代价，单大大减少了线程同步(如synchronized)所带来性能消耗以及减少了线程并发控制的复杂度。
synchronized关键字是Java利用锁的机制自动实现的，一般有同步方法和同步代码块两种使用方式。Java中所有的对象都自动含有单一的锁(也称为监视器)，当在对象上调用其任意的synchronized方法时，此对象被加锁(一个任务可以多次获得对象的锁，计数会递增)，同时在线程从该方法返回之前，该对象内其他所有要调用类中被标记为synchronized的方法的线程都会被阻塞。
Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的区别？
interrupted() 和 isInterrupted()的主要区别是前者会将中断状态清除而后者不会。Java多线程的中断机制是用内部标识来实现的，调用Thread.interrupt()来中断一个线程就会设置中断标识为true。当中断线程调用静态方法Thread.interrupted()来检查中断状态时，中断状态会被清零。而非静态方法isInterrupted()用来查询其它线程的中断状态且不会改变中断状态标识。简单的说就是任何抛出InterruptedException异常的方法都会将中断状态清零。无论如何，一个线程的中断状态有有可能被其它线程调用中断来改变。
interrupt方法是用于中断线程的，调用该方法的线程的状态将被置为”中断”状态。注意：线程中断仅仅是设置线程的中断状态位，不会停止线程。需要用户自己去监视线程的状态为并做处理。支持线程中断的方法（也就是线程中断后会抛出InterruptedException的方法，比如这里的sleep，以及Object.wait等方法）就是在监视线程的中断状态，一旦线程的中断状态被置为“中断状态”，就会抛出中断异常。
interrupted方法的实现：
public static boolean interrupted() {
return currentThread().isInterrupted(true);
}
public boolean isInterrupted() {
return isInterrupted(false);
} 这两个方法一个是static的，一个不是，但实际上都是在调用同一个方法，只是interrupted方法传入的参数为true，而inInterrupted传入的参数为false。这是一个native方法，看不到源码没有关系，参数名字ClearInterrupted已经清楚的表达了该参数的作用—-是否清除中断状态。方法的注释也清晰的表达了“中断状态将会根据传入的ClearInterrupted参数值确定是否重置”。所以，静态方法interrupted将会清除中断状态（传入的参数ClearInterrupted为true），而实例方法isInterrupted则不会（传入的参数ClearInterrupted为false）。
上次更新时间 13 3 月, 2023 at 09:59 上午