01 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，可以使⽤多线程对进⾏运算提速。

02 什么是线程安全和线程不安全?

线程安全:

就是多线程访问时，采⽤了加锁机制，当⼀个线程访问该类的某个数据时，进⾏保护，其他线程不能进⾏访问，直到该线程读取完，其他线程才可使⽤。不会出现数据不⼀致或者数据污染。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。

线程不安全：

就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据 线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，⽽⽆写操作，⼀般来说，这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执⾏写操作，⼀般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。

03 什么是自旋锁?

自旋锁是SMP架构中的⼀种low-level的同步机制。

当线程A想要获取⼀把自旋锁⽽该锁⼜被其它线程锁持有时，线程A会在⼀个循环中自旋以检测锁是不是已经可⽤了。

自旋锁需要注意：

1. 由于自旋时不释放CPU，因⽽持有自旋锁的线程应该尽快释放自旋锁，否则等待该自旋锁的线程会⼀直在那⾥自旋，这就会浪费CPU时间。
2. 持有自旋锁的线程在sleep之前应该释放自旋锁以便其它线程可以获得自旋锁。

⽬前的JVM实现自旋会消耗CPU，如果⻓时间不调⽤doNotify⽅法，doWait⽅发会⼀直自旋，CPU会消耗太⼤。

自旋锁⽐较适⽤于锁使⽤者保持锁时间⽐较短的情况，这种情况自旋锁的效率⽐较⾼。

自旋锁是⼀种对多处理器相当有效的机制，⽽在单处理器⾮抢占式的系统中基本上没有做⽤。

04 什么是CAS?

1. CAS(compare and swap)的缩写，中⽂翻译成⽐较并交换。
2. CAS 不通过JVM,直接利⽤java本地⽅ JNI(Java Native Interface为JAVA本地调⽤),直接调⽤CPU 的cmpxchg(是汇编指令)指令。
3. 利⽤CPU的CAS指令，同时借助JNI来完成Java的⾮阻塞算法,实现原⼦操作。其它原⼦操作都是利⽤类似的特性完成的。
4. 整个java.util.concurrent都是建⽴在CAS之上的，因此对于synchronized阻塞算法，J.U.C在性能上有了很⼤的提升。
5. CAS是项乐观锁技术，当多个线程尝试使⽤CAS同时更新同⼀个变量时，只有其中⼀个线程能更新变量的值，⽽其它线程都失败，失败的线程并不会被挂起，⽽是被告知这次竞争中失败，并可以再次尝试。

• 使⽤CAS在线程冲突严重时，会⼤幅降低程序性能;CAS只适合于线程冲突较少的情况使⽤。
• synchronized在jdk1.6之后，已经改进优化。synchronized的底层实现主要依靠Lock-Free的队列，基本思路是自旋后阻塞，竞争切换后继续竞争锁，稍微牺牲了公平性，但获得了⾼吞吐量。在线程冲突较少的情况下，可以获得和CAS类似的性能;⽽线程冲突严重的情况下，性能远⾼于CAS。

05 什么是乐观锁和悲观锁?

1.悲观锁

Java在JDK1.5之前都是靠synchronized关键字保证同步的，这种通过使⽤⼀致的锁定协议来协调对共享状态的访问，可以确保⽆论哪个线程持有共享变量的锁，都采⽤独占的⽅式来访问这些变量。独占锁其实就是⼀种悲观锁，所以可以说synchronized是悲观锁。

2.乐观锁

乐观锁( Optimistic Locking)其实是⼀种思想。相对悲观锁⽽⾔，乐观锁假设认为数据⼀般情况下不会造成冲突，所以在数据进⾏提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进⾏检测，如果发现冲突了，则让返回⽤户错误的信息，让⽤户决定如何去做。memcached使⽤了cas乐观锁技术保证数据⼀致性。

06 什么是AQS?

1、AbstractQueuedSynchronizer简称AQS，是⼀个⽤于构建锁和同步容器的框架。事实上concurrent包内许多类都是基于AQS构建，例如ReentrantLock，Semaphore，CountDownLatch，ReentrantReadWriteLock，FutureTask等。AQS解决了在实现同步容器时设计的⼤量细节问题。

2、AQS使⽤⼀个FIFO的队列表示排队等待锁的线程，队列头节点称作“哨兵节点”或者“哑节点”，它不与任何线程关联。其他的节点与等待线程关联，每个节点维护⼀个等待状态waitStatus。

07 什么是原⼦操作?在Java Concurrency API中有哪些原⼦类(atomic classes)?

1. 原⼦操作是指⼀个不受其他操作影响的操作任务单元。原⼦操作是在多线程环境下避免数据不⼀致必须的⼿段。
2. int++并不是⼀个原⼦操作，所以当⼀个线程读取它的值并加1时，另外⼀个线程有可能会读到之前的值，这就会引发错误。
3. 为了解决这个问题，必须保证增加操作是原⼦的，在JDK1.5之前我们可以使⽤同步技术来做到这⼀点。

到JDK1.5，java.util.concurrent.atomic包提供了int和long类型的装类，它们可以自动的保证对于他们的操作是原⼦的并且不需要使⽤同步。

08 什么是Executors框架?

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：

newCachedThreadPool创建⼀个可缓存线程池，如果线程池⻓度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若⽆可回收，则新建线程。newFixedThreadPool 创建⼀个定⻓线程池，可控制线程最⼤并发数，超出的线程会在队列中等待。newScheduledThreadPool 创建⼀个定⻓线程池，⽀持定时及周期性任务执⾏。newSingleThreadExecutor 创建⼀个单线程化的线程池，它只会⽤唯⼀的⼯作线程来执⾏任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执⾏。

09 什么是阻塞队列?如何使⽤阻塞队列来实现⽣产者-消费者模型?

1、JDK7提供了7个阻塞队列。(也属于并发容器)

ArrayBlockingQueue ：⼀个由数组结构组成的有界阻塞队列。LinkedBlockingQueue ：⼀个由链表结构组成的有界阻塞队列。PriorityBlockingQueue ：⼀个⽀持优先级排序的⽆界阻塞队列。DelayQueue：⼀个使⽤优先级队列实现的⽆界阻塞队列。SynchronousQueue：⼀个不存储元素的阻塞队列。LinkedTransferQueue：⼀个由链表结构组成的⽆界阻塞队列。LinkedBlockingDeque：⼀个由链表结构组成的双向阻塞队列。

2、概念：阻塞队列是⼀个在队列基础上⼜⽀持了两个附加操作的队列。

3、2个附加操作：

3.1. ⽀持阻塞的插⼊⽅法：队列满时，队列会阻塞插⼊元素的线程，直到队列不满。

3.2 ⽀持阻塞的移除⽅法：队列空时，获取元素的线程会等待队列变为⾮空。

10 什么是Callable和Future?

1、Callable 和 Future 是⽐较有趣的⼀对组合。当我们需要获取线程的执⾏结果时，就需要⽤到它们。Callable⽤于产⽣结果，Future⽤于获取结果。

2、Callable接⼝使⽤泛型去定义它的返回类型。Executors类提供了⼀些有⽤的⽅法去在线程池中执⾏Callable内的任务。由于Callable任务是并⾏的，必须等待它返回的结果。java.util.concurrent.Future对象解决了这个问题。

3、在线程池提交Callable任务后返回了⼀个Future对象，使⽤它可以知道Callable任务的状态和得到Callable返回的执⾏结果。Future提供了get()⽅法，等待Callable结束并获取它的执⾏结果。