【Java学习笔记】多线程问题

1. 进程和线程之间有什么不同？

进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。线程是是CPU调度和分派的基本单位。

2. 多线程编程的好处是什么？

在多线程程序中，多个线程被并发的执行以提高程序的效率，CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存
(heap memory)，因此创建多个线程去执行一些任务会比创建多个进程更好。

3. 用户线程和守护线程有什么区别？

在Java中有两类线程：User Thread(用户线程)、Daemon Thread(守护线程)。 Daemon的作用是为其他线程的运行提供服务，比如说GC线程
。其实User Thread线程和Daemon Thread守护线程本质上来说去没啥区别的，唯一的区别之处就在虚拟机的离开：如果User Thread全部撤
离，那么Daemon Thread也就没啥线程好服务的了，所以虚拟机也就退出了。
一个守护线程创建的子线程依然是守护线程。

4. 创建线程的方法？

有两种创建线程的方法：一是实现Runnable接口，然后将它传递给Thread的构造函数，创建一个Thread对象；二是直接继承Thread类。若想
了解更多可以阅读这篇关于如何在Java中创建线程的文章。

5. 有哪些不同的线程生命周期？

新建状态（New）：新创建了一个线程对象。
就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待
获取CPU的使用权。
运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。
阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻
塞的情况分三种：
（一）、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。
（二）、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
（三）、其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、
join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

6. 如何让正在运行的线程暂停一段时间？

我们可以使用Thread类的Sleep()方法让线程暂停一段时间。

7. 你对线程优先级的理解是什么？

JAVA的线程优先级范围为MIN_PRIORITY(常量1)到MAX_PRIORITY(常量10)，默认是NORM_PRIORITY(常量5)

8. 什么是线程调度器(Thread Scheduler)和时间分片(Time Slicing)？

线程调度器是一个操作系统服务，它负责为Runnable状态的线程分配CPU时间。一旦我们创建一个线程并启动它，它的执行便依赖于线程调
度器的实现。时间分片是指将可用的CPU时间分配给可用的Runnable线程的过程。分配CPU时间可以基于线程优先级或者线程等待的时间。线
程调度并不受到Java虚拟机控制，所以由应用程序来控制它是更好的选择。

9. 在多线程中，什么是上下文切换(context-switching)？

上下文切换是存储和恢复CPU状态的过程，它使得线程执行能够从中断点恢复执行。上下文切换是多任务操作系统和多线程环境的基本特征
。

10. 你如何确保main()方法所在的线程是Java程序最后结束的线程？

我们可以使用Thread类的joint()方法来确保所有程序创建的线程在main()方法退出前结束。

11.线程之间是如何通信的？

当线程间是可以共享资源时，线程间通信是协调它们的重要的手段。Object类中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用于线程间通信关
于资源的锁的状态。点击这里有更多关于线程wait, notify和notifyAll.
ait(mills)方法
都是等待指定时间后自动苏醒，调用wait方法的当前线程会释放该同步监视器的锁定，可以不用notify或notifyAll方法把它唤醒。
notify()
唤醒在同步监视器上等待的单个线程，如果所有线程都在同步监视器上等待，则会选择唤醒其中一个线程，选择是任意性的，只有当前线程
放弃对该同步监视器的锁定后，也就是使用wait方法后，才可以执行被唤醒的线程。
notifyAll()方法
唤醒在同步监视器上等待的所有的线程。只用当前线程放弃对该同步监视器的锁定后，才可以执行被唤醒的线程

12.为什么线程通信的方法wait(), notify()和notifyAll()被定义在Object类里？

Java的每个对象中都有一个锁(monitor，也可以成为监视器) 并且wait()，notify()等方法用于等待对象的锁或者通知其他线程对象的监视
器可用。在Java的线程中并没有可供任何对象使用的锁和同步器。这就是为什么这些方法是Object类的一部分，这样Java的每一个类都有用
于线程间通信的基本方法。

13. 为什么wait(), notify()和notifyAll()必须在同步方法或者同步块中被调用？

当一个线程需要调用对象的wait()方法的时候，这个线程必须拥有该对象的锁，接着它就会释放这个对象锁并进入等待状态直到其他线程调
用这个对象上的notify()方法。同样的，当一个线程需要调用对象的notify()方法时，它会释放这个对象的锁，以便其他在等待的线程就可
以得到这个对象锁。由于所有的这些方法都需要线程持有对象的锁，这样就只能通过同步来实现，所以他们只能在同步方法或者同步块中被
调用。

14.如何实现线程同步？
同步代码块：
synchronized(同一个数据){} 同一个数据：就是N条线程同时访问一个数据。
同步方法：
public synchronized 数据返回类型 方法名(){}
通过使用同步方法，可非常方便的将某类变成线程安全的类

15. volatile关键字在Java中有什么作用？

用在多线程，同步变量。 线程为了提高效率，将某成员变量(如A)拷贝了一份（如B），线程中对A的访问其实访问的是B。只在某些动作时才进行A和B的同步。因此存在A和B不一致的情况。volatile就是用来避免这种情况的。volatile告诉jvm， 它所修饰的变量不保留拷贝，直接访问主内存中的（也就是上面说的A) 

16. 同步方法和同步块，哪个是更好的选择？

同步块是更好的选择，因为它不会锁住整个对象（当然你也可以让它锁住整个对象）。同步方法会锁住整个对象，哪怕这个类中有多个不相
关联的同步块，这通常会导致他们停止执行并需要等待获得这个对象上的锁。

17.如何创建守护线程？

使用Thread类的setDaemon(true)方法可以将线程设置为守护线程，需要注意的是，需要在调用start()方法前调用这个方法，否则会抛出
IllegalThreadStateException异常。

18. 什么是ThreadLocal?

ThreadLocal用于创建线程的本地变量，我们知道一个对象的所有线程会共享它的全局变量，所以这些变量不是线程安全的，我们可以使用
同步技术。但是当我们不想使用同步的时候，我们可以选择ThreadLocal变量。

每个线程都会拥有他们自己的Thread变量，它们可以使用get()\set()方法去获取他们的默认值或者在线程内部改变他们的值。ThreadLocal
实例通常是希望它们同线程状态关联起来是private static属性。在ThreadLocal例子这篇文章中你可以看到一个关于ThreadLocal的小程序
。

19. 什么是死锁(Deadlock)？如何避免死锁？

线程A需要资源X，而线程B需要资源Y，而双方都掌握有对方所要的资源，这种情况称为死锁（deadlock）
死锁的四个必要条件。这四个条件缺一不可，或者说只要破坏了其中任何一个条件，死锁就不可能发生。我们来复习一下，这四个条件是：
1互斥（Mutual exclusion）：存在这样一种资源，它在某个时刻只能被分配给一个执行绪（也称为线程）使用；
2持有（Hold and wait）：当请求的资源已被占用从而导致执行绪阻塞时，资源占用者不但无需释放该资源，而且还可以继续请求更多资源；
3不可剥夺（No preemption）：执行绪获得到的互斥资源不可被强行剥夺，换句话说，只有资源占用者自己才能释放资源；
4环形等待（Circular wait）：若干执行绪以不同的次序获取互斥资源，从而形成环形等待的局面，想象在由多个执行绪组成的环形链中，每个执行绪都在等待下一个执行绪释放它持有的资源。

20. 什么是线程池？如何创建一个Java线程池？

一个线程池管理了一组工作线程，同时它还包括了一个用于放置等待执行的任务的队列。
java.util.concurrent.Executors提供了一个 java.util.concurrent.Executor接口的实现用于创建线程池。