面试中常问得面试题目总结（关于线程得详细解答）

1.多线程的实现方式有哪些？

Java多线程实现方式主要有四种：继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。
继承Thread类、实现Runnable接口这2种方式没有返回值，后面2种方式有返回值。
1、继承Thread类创建线程
Thread类本质上是实现了Runnable接口的一个实例，代表一个线程的实例。启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法，它将启动一个新线程，并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单，通过自己的类直接extend Thread，并复写run()方法，就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。例如：

public class MyThread extends Thread {  
　　public void run() {  
　　 System.out.println("MyThread.run()");  
　　}  
}  
 
MyThread myThread1 = new MyThread();  
MyThread myThread2 = new MyThread();  
myThread1.start();  
myThread2.start();

2、实现Runnable接口创建线程
如果自己的类已经extends另一个类，就无法直接extends Thread，此时，可以实现一个Runnable接口，如下：

public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
　　public void run() {  
　　 System.out.println("MyThread.run()");  
　　}  
}  

为了启动MyThread，需要首先实例化一个Thread，并传入自己的MyThread实例：

MyThread myThread = new MyThread();  
Thread thread = new Thread(myThread);  
thread.start();  

3、实现Callable接口通过FutureTask包装器来创建Thread线程
Callable接口（也只有一个方法）定义如下：

public interface Callable<V>   { 
  V call（） throws Exception;   } 
  
public class SomeCallable<V> extends OtherClass implements Callable<V> {
    @Override
    public V call() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }
}

Callable<V> oneCallable = new SomeCallable<V>();   
//由Callable<Integer>创建一个FutureTask<Integer>对象：   
FutureTask<V> oneTask = new FutureTask<V>(oneCallable);   
//注释：FutureTask<Integer>是一个包装器，它通过接受Callable<Integer>来创建，它同时实现了Future和Runnable接口。 
  //由FutureTask<Integer>创建一个Thread对象：   
Thread oneThread = new Thread(oneTask);   
oneThread.start();   
//至此，一个线程就创建完成了。

4、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的线程

ExecutorService、Callable、Future三个接口实际上都是属于Executor框架。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征，有了这种特征就不需要再为了得到返回值而大费周折了。而且自己实现了也可能漏洞百出。

可返回值的任务必须实现Callable接口。类似的，无返回值的任务必须实现Runnable接口。

执行Callable任务后，可以获取一个Future的对象，在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了。

注意：get方法是阻塞的，即：线程无返回结果，get方法会一直等待。

再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。

下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子，在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下：

import java.util.concurrent.*;  
import java.util.Date;  
import java.util.List;  
import java.util.ArrayList;  
  
/** 
* 有返回值的线程 
*/  
@SuppressWarnings("unchecked")  
public class Test {  
public static void main(String[] args) throws ExecutionException,  
    InterruptedException {  
   System.out.println("----程序开始运行----");  
   Date date1 = new Date();  
  
   int taskSize = 5;  
   // 创建一个线程池  
   ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);  
   // 创建多个有返回值的任务  
   List<Future> list = new ArrayList<Future>();  
   for (int i = 0; i < taskSize; i++) {  
    Callable c = new MyCallable(i + " ");  
    // 执行任务并获取Future对象  
    Future f = pool.submit(c);  
    // System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
    list.add(f);  
   }  
   // 关闭线程池  
   pool.shutdown();  
  
   // 获取所有并发任务的运行结果  
   for (Future f : list) {  
    // 从Future对象上获取任务的返回值，并输出到控制台  
    System.out.println(">>>" + f.get().toString());  
   }  
  
   Date date2 = new Date();  
   System.out.println("----程序结束运行----，程序运行时间【"  
     + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "毫秒】");  
}  
}  
  
class MyCallable implements Callable<Object> {  
private String taskNum;  
  
MyCallable(String taskNum) {  
   this.taskNum = taskNum;  
}  
  
public Object call() throws Exception {  
   System.out.println(">>>" + taskNum + "任务启动");  
   Date dateTmp1 = new Date();  
   Thread.sleep(1000);  
   Date dateTmp2 = new Date();  
   long time = dateTmp2.getTime() - dateTmp1.getTime();  
   System.out.println(">>>" + taskNum + "任务终止");  
   return taskNum + "任务返回运行结果,当前任务时间【" + time + "毫秒】";  
}  
} 

代码说明：
上述代码中Executors类，提供了一系列工厂方法用于创建线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建固定数目线程的线程池。
public static ExecutorService newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
创建一个单线程化的Executor。
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。

ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成。

2. 描述一些线程死锁的情况

1. Java中导致死锁的原因
   Java中死锁最简单的情况是，一个线程T1持有锁L1并且申请获得锁L2，而另一个线程T2持有锁L2并且申请获得锁L1，因为默认的锁申请操作都是阻塞的，所以线程T1和T2永远被阻塞了。导致了死锁。这是最容易理解也是最简单的死锁的形式。但是实际环境中的死锁往往比这个复杂的多。可能会有多个线程形成了一个死锁的环路，比如：线程T1持有锁L1并且申请获得锁L2，而线程T2持有锁L2并且申请获得锁L3，而线程T3持有锁L3并且申请获得锁L1，这样导致了一个锁依赖的环路：T1依赖T2的锁L2，T2依赖T3的锁L3，而T3依赖T1的锁L1。从而导致了死锁。
   产生死锁可能性的最根本原因是：线程在获得一个锁L1的情况下再去申请另外一个锁L2，也就是锁L1想要包含了锁L2，也就是说在获得了锁L1，并且没有释放锁L1的情况下，又去申请获得锁L2，这个是产生死锁的最根本原因。另一个原因是默认的锁申请操作是阻塞的。

2. 比如银行转账的场景下，我们必须同时获得两个账户上的锁，才能进行操作，两个锁的申请必须发生交叉。这时我们也可以打破死锁的那个闭环，在涉及到要同时申请两个锁的方法中，总是以相同的顺序来申请锁，比如总是先申请 id 大的账户上的锁 ，然后再申请 id 小的账户上的锁，这样就无法形成导致死锁的那个闭环。

   public class Account {
       private int id;    // 主键
       private String name;
       private double balance;
        public void transfer(Account from, Account to, double money){
            if(from.getId() > to.getId()){
                synchronized(from){
                    synchronized(to){
                        // transfer
                    }
                }
            }else{
                synchronized(to){
                    synchronized(from){
                        // transfer
                    }
                }
            }
        }
    
        public int getId() {
            return id;
        }
    }
   

这样的话，即使发生了两个账户比如 id=1的和id=100的两个账户相互转账，因为不管是哪个线程先获得了id=100上的锁，另外一个线程都不会去获得id=1上的锁(因为他没有获得id=100上的锁)，只能是哪个线程先获得id=100上的锁，哪个线程就先进行转账。这里除了使用id之外，如果没有类似id这样的属性可以比较，那么也可以使用对象的hashCode()的值来进行比较。

上面我们说到，死锁的另一个原因是默认的锁申请操作是阻塞的，所以如果我们不使用默认阻塞的锁，也是可以避免死锁的。我们可以使用ReentrantLock.tryLock()方法，在一个循环中，如果tryLock()返回失败，那么就释放以及获得的锁，并睡眠一小段时间。这样就打破了死锁的闭环。

比如：线程T1持有锁L1并且申请获得锁L2，而线程T2持有锁L2并且申请获得锁L3，而线程T3持有锁L3并且申请获得锁L1

此时如果T3申请锁L1失败，那么T3释放锁L3，并进行睡眠，那么T2就可以获得L3了，然后T2执行完之后释放L2, L3，所以T1也可以获得L2了执行完然后释放锁L1, L2，然后T3睡眠醒来，也可以获得L1, L3了。打破了死锁的闭环。

这些情况，都还是比较好处理的，因为它们都是相关的，我们很容易意识到这里有发生死锁的可能性，从而可以加以防备。很多情况的场景都不会很明显的让我们察觉到会存在发生死锁的可能性。所以我们还是要注意：

一旦我们在一个同步方法中，或者说在一个锁的保护的范围中，调用了其它对象的方法时，就要十而分的小心：

1）如果其它对象的这个方法会消耗比较长的时间，那么就会导致锁被我们持有了很长的时间；

2）如果其它对象的这个方法是一个同步方法，那么就要注意避免发生死锁的可能性了；

最好是能够避免在一个同步方法中调用其它对象的延时方法和同步方法。如果不能避免，就要采取上面说到的编码技巧，打破死锁的闭环，防止死锁的发生。同时我们还可以尽量使用“不可变对象”来避免锁的使用，在某些情况下还可以避免对象的共享，比如 new 一个新的对象代替共享的对象，因为锁一般是对象上的，对象不相同了，也就可以避免死锁，另外尽量避免使用静态同步方法，因为静态同步相当于全局锁。还有一些封闭技术可以使用：比如堆栈封闭，线程封闭，ThreadLocal，这些技术可以减少对象的共享，也就减少了死锁的可能性。

3. 项目中有没有用过线程池 ？怎么用的 ？有哪几种线程池？

项目里面有些接口需要组装多个服务的数据进行封装，然后返回。这里面我们会使用多线程去并行拉取数据，减少接口响应时间。
newSingleThreadExecutor、newFixedThreadPool、newCachedThreadPool 、newScheduledThreadPool 。

4、线程池的原理是什么样子？底层方法的参数分别是什么意思？

都是调用了java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor类是线程池中最核心的一个类,底层调用这个核心类来实现方法。

在ThreadPoolExecutor类中提供了四个构造方法：

public class ThreadPoolExecutor extends AbstractExecutorService {
    .....
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
            BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler);
 
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,
        BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler);
    ...
}

我们再来说一下这里面几个参数得意义：

① corePoolSize：核心池的大小，这个参数跟后面讲述的线程池的实现原理有非常大的关系。在创建了线程池后，默认情况下，线程池中并没有任何线程，而是等待有任务到来才创建线程去执行任务，除非调用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，从这2个方法的名字就可以看出，是预创建线程的意思，即在没有任务到来之前就创建corePoolSize个线程或者一个线程。默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数目达到corePoolSize后，就会把到达的任务放到缓存队列当中；
②maximumPoolSize：线程池最大线程数，这个参数也是一个非常重要的参数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程

@ maximumPoolSize：线程池最大线程数，这个参数也是一个非常重要的参数，它表示在线程池中最多能创建多少个线程

④keepAliveTime：表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；

@unit：参数keepAliveTime的时间单位，有7种取值，在TimeUnit类中有7种静态属性：

 TimeUnit.DAYS;               //天
 TimeUnit.HOURS;             //小时
 TimeUnit.MINUTES;           //分钟
 TimeUnit.SECONDS;           //秒
 TimeUnit.MILLISECONDS;      //毫秒
 TimeUnit.MICROSECONDS;      //微妙
 TimeUnit.NANOSECONDS;       //纳秒

⑥workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务，这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响，一般来说，这里的阻塞队列有以下几种选择：一般使用LinkedBlockingQueue和Synchronous。线程池的排队策略与BlockingQueue有关

      ArrayBlockingQueue;
      LinkedBlockingQueue;
      SynchronousQueue;

⑦threadFactory：新建线程工

⑧handler：表示当拒绝处理任务时的策略，有以下四种取值：

    ThreadPoolExecutor.AbortPolicy:丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 
    ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。 
   ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务（重复此过程）
   ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务