Java是一個面向物件的語言。對程式設計師來說，這意味著要注意應中的資料和操縱資料的方法，而不是嚴格地用過程來思考。下面是小編分享的Java多執行緒問題總結，一起來看一下吧。
1、多執行緒有什麼用?
一個可能在很多人看來很扯淡的一個問題：我會用多執行緒就好了，還管它有什麼用?在我看來，這個回答更扯淡。所謂"知其然知其所以然"，"會用"只是"知其然"，"為什麼用"才是"知其所以然"，只有達到"知其然知其所以然"的程度才可以說是把一個知識點運用自如。OK，下面說說我對這個問題的看法：
(1)發揮多核CPU的優勢
隨著工業的進步，現在的筆記本、桌上型電腦乃至商用的應用伺服器至少也都是雙核的，4核、8核甚至16核的也都不少見，如果是單執行緒的程式，那麼在雙核CPU上就浪費了50%，在4核CPU上就浪費了75%。單核CPU上所謂的"多執行緒"那是假的多執行緒，同一時間處理器只會處理一段邏輯，只不過執行緒之間切換得比較快，看著像多個執行緒"同時"執行罷了。多核CPU上的多執行緒才是真正的多執行緒，它能讓你的多段邏輯同時工作，多執行緒，可以真正發揮出多核CPU的優勢來，達到充分利用CPU的目的。
(2)防止阻塞
從程式執行效率的角度來看，單核CPU不但不會發揮出多執行緒的優勢，反而會因為在單核CPU上執行多執行緒導致執行緒上下文的切換，而降低程式整體的效率。但是單核CPU我們還是要應用多執行緒，就是為了防止阻塞。試想，如果單核CPU使用單執行緒，那麼只要這個執行緒阻塞了，比方說遠端讀取某個資料吧，對端遲遲未返回又沒有設定超時時間，那麼你的整個程式在資料返回回來之前就停止運行了。多執行緒可以防止這個問題，多條執行緒同時執行，哪怕一條執行緒的程式碼執行讀取資料阻塞，也不會影響其它任務的執行。
(3)便於建模
這是另外一個沒有這麼明顯的優點了。假設有一個大的任務A，單執行緒程式設計，那麼就要考慮很多，建立整個程式模型比較麻煩。但是如果把這個大的任務A分解成幾個小任務，任務B、任務C、任務D，分別建立程式模型，並通過多執行緒分別執行這幾個任務，那就簡單很多了。
2、建立執行緒的方式
比較常見的一個問題了，一般就是兩種：
(1)繼承Thread類
(2)實現Runnable介面
至於哪個好，不用說肯定是後者好，因為實現介面的方式比繼承類的方式更靈活，也能減少程式之間的耦合度，面向介面程式設計也是設計模式6大原則的核心。
3、start()方法和run()方法的區別
只有呼叫了start()方法，才會表現出多執行緒的特性，不同執行緒的run()方法裡面的程式碼交替執行。如果只是呼叫run()方法，那麼程式碼還是同步執行的，必須等待一個執行緒的run()方法裡面的程式碼全部執行完畢之後，另外一個執行緒才可以執行其run()方法裡面的程式碼。
4、Runnable介面和Callable介面的區別
有點深的問題了，也看出一個Java程式設計師學習知識的廣度。
Runnable介面中的run()方法的返回值是void，它做的事情只是純粹地去執行run()方法中的程式碼而已;Callable介面中的call()方法是有返回值的，是一個泛型，和Future、FutureTask配合可以用來獲取非同步執行的結果。
這其實是很有用的一個特性，因為多執行緒相比單執行緒更難、更復雜的一個重要原因就是因為多執行緒充滿著未知性，某條執行緒是否執行了?某條執行緒執行了多久?某條執行緒執行的時候我們期望的資料是否已經賦值完畢?無法得知，我們能做的只是等待這條多執行緒的任務執行完畢而已。而Callable+Future/FutureTask卻可以獲取多執行緒執行的結果，可以在等待時間太長沒獲取到需要的資料的情況下取消該執行緒的任務，真的是非常有用。
5、CyclicBarrier和CountDownLatch的區別
兩個看上去有點像的類，都在urrent下，都可以用來表示程式碼執行到某個點上，二者的區別在於：
(1)CyclicBarrier的某個執行緒執行到某個點上之後，該執行緒即停止執行，直到所有的執行緒都到達了這個點，所有執行緒才重新執行;CountDownLatch則不是，某執行緒執行到某個點上之後，只是給某個數值-1而已，該執行緒繼續執行
(2)CyclicBarrier只能喚起一個任務，CountDownLatch可以喚起多個任務
(3)CyclicBarrier可重用，CountDownLatch不可重用，計數值為0該CountDownLatch就不可再用了
6、volatile關鍵字的作用
一個非常重要的問題，是每個學習、應用多執行緒的Java程式設計師都必須掌握的。理解volatile關鍵字的作用的前提是要理解Java記憶體模型，這裡就不講Java記憶體模型了，可以參見第31點，volatile關鍵字的作用主要有兩個：
(1)多執行緒主要圍繞可見性和原子性兩個特性而展開，使用volatile關鍵字修飾的變數，保證了其在多執行緒之間的可見性，即每次讀取到volatile變數，一定是最新的資料
(2)程式碼底層執行不像我們看到的高階語言----Java程式這麼簡單，它的執行是Java程式碼-->位元組碼-->根據位元組碼執行對應的C/C++程式碼-->C/C++程式碼被編譯成組合語言-->和硬體電路互動，現實中，為了獲取更好的效能JVM可能會對指令進行重排序，多執行緒下可能會出現一些意想不到的.問題。使用volatile則會對禁止語義重排序，當然這也一定程度上降低了程式碼執行效率
從實踐角度而言，volatile的一個重要作用就是和CAS結合，保證了原子性，詳細的可以參見ic包下的類，比如AtomicInteger。
7、什麼是執行緒安全
又是一個理論的問題，各式各樣的答案有很多，我給出一個個人認為解釋地最好的：如果你的程式碼在多執行緒下執行和在單執行緒下執行永遠都能獲得一樣的結果，那麼你的程式碼就是執行緒安全的。
這個問題有值得一提的地方，就是執行緒安全也是有幾個級別的：
(1)不可變
像String、Integer、Long這些，都是final型別的類，任何一個執行緒都改變不了它們的值，要改變除非新建立一個，因此這些不可變物件不需要任何同步手段就可以直接在多執行緒環境下使用
(2)絕對執行緒安全
不管執行時環境如何，呼叫者都不需要額外的同步措施。要做到這一點通常需要付出許多額外的代價，Java中標註自己是執行緒安全的類，實際上絕大多數都不是執行緒安全的，不過絕對執行緒安全的類，Java中也有，比方說CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet
(3)相對執行緒安全
相對執行緒安全也就是我們通常意義上所說的執行緒安全，像Vector這種，add、remove方法都是原子操作，不會被打斷，但也僅限於此，如果有個執行緒在遍歷某個Vector、有個執行緒同時在add這個Vector，99%的情況下都會出現ConcurrentModificationException，也就是fail-fast機制。
(4)執行緒非安全
這個就沒什麼好說的了，ArrayList、LinkedList、HashMap等都是執行緒非安全的類
8、Java中如何獲取到執行緒dump檔案
死迴圈、死鎖、阻塞、頁面開啟慢等問題，打執行緒dump是最好的解決問題的途徑。所謂執行緒dump也就是執行緒堆疊，獲取到執行緒堆疊有兩步：
(1)獲取到執行緒的pid，可以通過使用jps命令，在Linux環境下還可以使用ps -ef | grep java
(2)列印執行緒堆疊，可以通過使用jstack pid命令，在Linux環境下還可以使用kill -3 pid
另外提一點，Thread類提供了一個getStackTrace()方法也可以用於獲取執行緒堆疊。這是一個例項方法，因此此方法是和具體執行緒例項繫結的，每次獲取獲取到的是具體某個執行緒當前執行的堆疊，
9、一個執行緒如果出現了執行時異常會怎麼樣
如果這個異常沒有被捕獲的話，這個執行緒就停止執行了。另外重要的一點是：如果這個執行緒持有某個某個物件的監視器，那麼這個物件監視器會被立即釋放
10、如何在兩個執行緒之間共享資料
通過線上程之間共享物件就可以了，然後通過wait/notify/notifyAll、await/signal/signalAll進行喚起和等待，比方說阻塞佇列BlockingQueue就是為執行緒之間共享資料而設計的
11、sleep方法和wait方法有什麼區別
這個問題常問，sleep方法和wait方法都可以用來放棄CPU一定的時間，不同點在於如果執行緒持有某個物件的監視器，sleep方法不會放棄這個物件的監視器，wait方法會放棄這個物件的監視器
12、生產者消費者模型的作用是什麼
這個問題很理論，但是很重要：
(1)通過平衡生產者的生產能力和消費者的消費能力來提升整個系統的執行效率，這是生產者消費者模型最重要的作用
(2)解耦，這是生產者消費者模型附帶的作用，解耦意味著生產者和消費者之間的聯絡少，聯絡越少越可以獨自發展而不需要收到相互的制約
13、ThreadLocal有什麼用
簡單說ThreadLocal就是一種以空間換時間的做法，在每個Thread裡面維護了一個以開地址法實現的adLocalMap，把資料進行隔離，資料不共享，自然就沒有執行緒安全方面的問題了
14、為什麼wait()方法和notify()/notifyAll()方法要在同步塊中被呼叫
這是JDK強制的，wait()方法和notify()/notifyAll()方法在呼叫前都必須先獲得物件的鎖
15、wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放棄物件監視器時有什麼區別wait()方法和notify()/notifyAll()方法在放棄物件監視器的時候的區別在於：wait()方法立即釋放物件監視器，notify()/notifyAll()方法則會等待執行緒剩餘程式碼執行完畢才會放棄物件監視器。
16、為什麼要使用執行緒池
避免頻繁地建立和銷燬執行緒，達到執行緒物件的重用。另外，使用執行緒池還可以根據專案靈活地控制併發的數目。
17、怎麼檢測一個執行緒是否持有物件監視器
我也是在網上看到一道多執行緒面試題才知道有方法可以判斷某個執行緒是否持有物件監視器：Thread類提供了一個holdsLock(Object obj)方法，當且僅當物件obj的監視器被某條執行緒持有的時候才會返回true，注意這是一個static方法，這意味著"某條執行緒"指的是當前執行緒。
18、synchronized和ReentrantLock的區別
synchronized是和if、else、for、while一樣的關鍵字，ReentrantLock是類，這是二者的本質區別。既然ReentrantLock是類，那麼它就提供了比synchronized更多更靈活的特性，可以被繼承、可以有方法、可以有各種各樣的類變數，ReentrantLock比synchronized的擴充套件性體現在幾點上：
(1)ReentrantLock可以對獲取鎖的等待時間進行設定，這樣就避免了死鎖
(2)ReentrantLock可以獲取各種鎖的資訊
(3)ReentrantLock可以靈活地實現多路通知
另外，二者的鎖機制其實也是不一樣的。ReentrantLock底層呼叫的是Unsafe的park方法加鎖，synchronized操作的應該是物件頭中mark word，這點我不能確定。
19、ConcurrentHashMap的併發度是什麼
ConcurrentHashMap的併發度就是segment的大小，預設為16，這意味著最多同時可以有16條執行緒操作ConcurrentHashMap，這也是ConcurrentHashMap對Hashtable的最大優勢，任何情況下，Hashtable能同時有兩條執行緒獲取Hashtable中的資料嗎?
20、ReadWriteLock是什麼
首先明確一下，不是說ReentrantLock不好，只是ReentrantLock某些時候有侷限。如果使用ReentrantLock，可能本身是為了防止執行緒A在寫資料、執行緒B在讀資料造成的資料不一致，但這樣，如果執行緒C在讀資料、執行緒D也在讀資料，讀資料是不會改變資料的，沒有必要加鎖，但是還是加鎖了，降低了程式的效能。
因為這個，才誕生了讀寫鎖ReadWriteLock。ReadWriteLock是一個讀寫鎖介面，ReentrantReadWriteLock是ReadWriteLock介面的一個具體實現，實現了讀寫的分離，讀鎖是共享的，寫鎖是獨佔的，讀和讀之間不會互斥，讀和寫、寫和讀、寫和寫之間才會互斥，提升了讀寫的效能。
21、FutureTask是什麼
這個其實前面有提到過，FutureTask表示一個非同步運算的任務。FutureTask裡面可以傳入一個Callable的具體實現類，可以對這個非同步運算的任務的結果進行等待獲取、判斷是否已經完成、取消任務等操作。當然，由於FutureTask也是Runnable介面的實現類，所以FutureTask也可以放入執行緒池中。
22、Linux環境下如何查詢哪個執行緒使用CPU最長
這是一個比較偏實踐的問題，這種問題我覺得挺有意義的。可以這麼做：
(1)獲取專案的pid，jps或者ps -ef | grep java，這個前面有講過
(2)top -H -p pid，順序不能改變
這樣就可以打印出當前的專案，每條執行緒佔用CPU時間的百分比。注意這裡打出的是LWP，也就是作業系統原生執行緒的執行緒號，我筆記本山沒有部署Linux環境下的Java工程，因此沒有辦法截圖演示，網友朋友們如果公司是使用Linux環境部署專案的話，可以嘗試一下。
使用"top -H -p pid"+"jps pid"可以很容易地找到某條佔用CPU高的執行緒的執行緒堆疊，從而定位佔用CPU高的原因，一般是因為不當的程式碼操作導致了死迴圈。
最後提一點，"top -H -p pid"打出來的LWP是十進位制的，"jps pid"打出來的本地執行緒號是十六進位制的，轉換一下，就能定位到佔用CPU高的執行緒的當前執行緒堆疊了。
23、Java程式設計寫一個會導致死鎖的程式
第一次看到這個題目，覺得這是一個非常好的問題。很多人都知道死鎖是怎麼一回事兒：執行緒A和執行緒B相互等待對方持有的鎖導致程式無限死迴圈下去。當然也僅限於此了，問一下怎麼寫一個死鎖的程式就不知道了，這種情況說白了就是不懂什麼是死鎖，懂一個理論就完事兒了，實踐中碰到死鎖的問題基本上是看不出來的。
真正理解什麼是死鎖，這個問題其實不難，幾個步驟：
(1)兩個執行緒裡面分別持有兩個Object物件：lock1和lock2。這兩個lock作為同步程式碼塊的鎖;
(2)執行緒1的run()方法中同步程式碼塊先獲取lock1的物件鎖，p(xxx)，時間不需要太多，50毫秒差不多了，然後接著獲取lock2的物件鎖。這麼做主要是為了防止執行緒1啟動一下子就連續獲得了lock1和lock2兩個物件的物件鎖
(3)執行緒2的run)(方法中同步程式碼塊先獲取lock2的物件鎖，接著獲取lock1的物件鎖，當然這時lock1的物件鎖已經被執行緒1鎖持有，執行緒2肯定是要等待執行緒1釋放lock1的物件鎖的
這樣，執行緒1"睡覺"睡完，執行緒2已經獲取了lock2的物件鎖了，執行緒1此時嘗試獲取lock2的物件鎖，便被阻塞，此時一個死鎖就形成了。程式碼就不寫了，佔的篇幅有點多，Java多執行緒7：死鎖這篇文章裡面有，就是上面步驟的程式碼實現。
24、怎麼喚醒一個阻塞的執行緒
如果執行緒是因為呼叫了wait()、sleep()或者join()方法而導致的阻塞，可以中斷執行緒，並且通過丟擲InterruptedException來喚醒它;如果執行緒遇到了IO阻塞，無能為力，因為IO是作業系統實現的，Java程式碼並沒有辦法直接接觸到作業系統。
25、不可變物件對多執行緒有什麼幫助
前面有提到過的一個問題，不可變物件保證了物件的記憶體可見性，對不可變物件的讀取不需要進行額外的同步手段，提升了程式碼執行效率。
26、什麼是多執行緒的上下文切換
多執行緒的上下文切換是指CPU控制權由一個已經正在執行的執行緒切換到另外一個就緒並等待獲取CPU執行權的執行緒的過程。
27、如果你提交任務時，執行緒池佇列已滿，這時會發生什麼
如果你使用的LinkedBlockingQueue，也就是無界佇列的話，沒關係，繼續新增任務到阻塞佇列中等待執行，因為LinkedBlockingQueue可以近乎認為是一個無窮大的佇列，可以無限存放任務;如果你使用的是有界佇列比方說ArrayBlockingQueue的話，任務首先會被新增到ArrayBlockingQueue中，ArrayBlockingQueue滿了，則會使用拒絕策略RejectedExecutionHandler處理滿了的任務，預設是AbortPolicy。
