Java并发篇面试总结

摘要

1. 线程状态

Java线程有六种状态：新建、可运行、终结、阻塞、等待和有时限等待。线程在创建后未调用start()方法时处于新建状态。调用start()后进入可运行状态，等待操作系统调度。代码执行完毕后进入终结状态。获取锁失败时进入阻塞状态，等待锁的释放。wait()方法会使线程进入等待状态，而wait(long)或sleep(long)会让线程进入有时限等待状态。interrupt()、park/unpark方法可以打断等待或有时限等待状态的线程。

2. 线程池

核心线程池参数包括：corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit、workQueue、threadFactory和handler，它们分别定义了线程池的基本工作原理，如线程数量、生存时间、任务队列、线程创建方式和拒绝策略。

3. wait vs sleep

wait()和sleep()都会使线程放弃CPU使用权，但wait()属于Object方法且会释放锁，而sleep()是Thread的静态方法不会释放锁。wait()可以通过notify()被唤醒，而sleep()不依赖于锁。

4. lock vs synchronized

synchronized是关键字，而Lock是接口。synchronized自动释放锁，Lock则需手动释放。Lock比synchronized提供了更多功能，如公平锁和条件变量。在竞争激烈时，Lock通常性能更佳。

5. volatile

volatile主要解决可见性和有序性问题，不能保证原子性。使用volatile修饰的共享变量能确保线程间的可见性和防止指令重排序。

6. 悲观锁 vs 乐观锁

悲观锁如synchronized和Lock，保证每次只有一个线程操作共享资源。乐观锁如CAS操作，允许多个线程同时操作共享资源，通过重试保证操作的成功。

7. Hashtable vs ConcurrentHashMap

Hashtable与ConcurrentHashMap都是线程安全的Map，但Hashtable并发度低，而ConcurrentHashMap采用分段锁提高并发度。ConcurrentHashMap在1.8中进行了重大改进，采用Node数组加链表或红黑树结构，提高了并发性和扩容效率。

8. ThreadLocal

ThreadLocal通过为每个线程提供独立的变量副本实现线程隔离，避免线程安全问题。其内存释放依赖于GC对弱引用key的回收，推荐主动使用remove()释放资源。

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