JAVA 多线程---面经
线程与进程
提到进程那就要说程序，程序有指令和数据，程序从磁盘加载到内存，cpu获得指令进行执行，其中还会用到各种资源如网络资源，磁盘等。一个程序从磁盘进入内存，就是进程实例的创建。
一个程序可以有多个进程实例，比如浏览器，一个浏览器有网络进程，存储进程，gpu进程，各个标签页也有进程，浏览器插件等，很多进程。
一个程序也可也可能只有一个进程实例，比如网易云音乐，360安全等
一个进程内可以创建多个线程，同个进程内的线程可以共享进程的某些内存，线程的上下文切换消耗资源更少，更轻量。
JVM进程启动会启动哪些线程？ - 将王相 - 博客园 (cnblogs.com)
yield
只是让出cpu，从running到就绪状态，如果得到cpu时间片后，继续执行。
sleep，join，wait，park
join：比如在main线程，创建t1线程，那么t1.join需要等待t1中的代码执行完成后，main线程继续向下执行
wait，notify：调用wait方法，线程进入等待池。调用notify则等待池中随机唤醒一个进入锁池。调用notifyall则唤醒等待池中所用线程进入锁池。
sleep和wait比较：
- sleep不释放锁，wait让锁进入等待池
- sleep不需要sychronized来先获得锁
- sleep时Thread类，wait时object类
LockSupport.park() ，也是可以阻塞线程，通过其他线程unpark来继续向下走。底层是通过unsafe类的park方法实现。
park
先执行unpark，后执行park，也是可以的！！
先执行多次unpark，再执行一次park也是可以的，但是再执行一次park，那么就会阻塞了。原因是多次执行unpark仅仅是计数器赋值为1，并不是加1操作。
synchronized
对象头
markword：gc年龄，hash值，锁状态（无锁，偏向锁，轻量级锁，重量级锁）
classpoint：指向该对象所属的类
synchronized关键字，使用反编译可以看到监视器的enter和exit，moniter的实现由虚拟机的c++代码实现，这个类为moniterobject，其中又count，owner（获得了锁的当前线程），entrylist（阻塞中的线程，获取不到锁的线程），waitset（等待的线程，调用wait方法等待）。
锁升级
吊打Java面试官-Java锁升级详解 - 云+社区 - 腾讯云 (tencent.com)
markword记录了锁状态，当一个线程第一次获得这个对象锁时，那么也就从无锁状态进入偏向锁状态
偏向锁：第一次使用CAS操作将线程id放到MarkWord头中，之后再获取对象锁时，如果发现这个线程id是自己的就不用重新CAS。否则CAS竞争，成功则重新设置线程id，失败则升级为轻量级锁。
轻量级锁：将MarkWord通过CAS放到线程的锁记录空间中，然后对象头的Markword指向锁记录地址。如果只有一个线程尝试获取轻量级锁，会进行自旋等待，一旦有两条以及以上的线程抢占该锁，轻量级锁会升级为重量级锁。
锁标志位置为10,Mark Word存储的就是指向重量级锁的指针
ReentrantLock
- 可重入
- 可打断
- trylock设置超时
- 公平锁或非公平
- condition，这个的实现是一个conditionObject，链表数据结构，每个node节点存储当前等待的线程。
Reentrantlock类比MonitorObject，那么CHL队列就是EntryList，存放阻塞的线程。condition就是waitSet，等待的线程存放到condition中。（对于锁的控制，还以深入，比如设计一个同步器，需要的数据结构，这个数据结构中，要有计数器，阻塞队列，等待队列，当前执行中的线程，等等这些都是一通百通的）
活跃性
- 死锁
- 活锁：比如一个线程对count++，一个线程对count--，这样永远执行下去
- 饥饿锁：由于优先级太低，导致的得不到执行的线程
volatile
- 可见性
- 防止指令重排
Fork/Join
可以用来计算斐波那契，1-n的和。它可以分线程来计算。
ForkJoinPool为线程池。需要实现RecursiveTask或RecursiveAction作为任务
ConcurrentHashMap
BlockingQueue
比如ArrayBlockingQueue，LinkedBlockingQueue原理是通过reentrantlock，condition进行锁控制。
ArrayBlockingQueue
/**
* Inserts the specified element at the tail of this queue, waiting
* for space to become available if the queue is full.
*
* @throws InterruptedException {@inheritDoc}
* @throws NullPointerException {@inheritDoc}
*/
public void put(E e) throws InterruptedException {
Objects.requireNonNull(e);
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
enqueue(e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
如果队列满了，调用notFull.await();方法，所有调用put方法的线程，都放入notFull这个condition中。也就是说当队列满的时候，当前所有想要put的线程，都将进入notFull这个condition中等待。
public E take() throws InterruptedException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == 0)
notEmpty.await();
return dequeue();
} finally {
lock.unlock();
}
}
可以看到take，这里的如果队列为空，那么所有想要获得队列的线程，则都进入notEmpty这个condition等待！
lock.lockInterruptibly();这个方法是，如果当前线程是中断状态，则直接抛出异常。否则去获得锁（也就是lock方法）。
在ArrayBlockingQueue，linkedBlockingQueue，都是通过reentranlock加锁，通过notEmpty，notFull这两个condition来限制队列为空，为满。
