Java-常见面试题收集(四)

十 并发编程

1 Java 怎么保证多线程运行安全？

  线程安全是程序设计中的术语，指某个方法在多线程环境中被调用时，能正确的处理多个线程中的共享变量，使程序正确执行。Java 中线程安全体现在以下三个方面：
  原子性：提供互斥访问，同一时刻只能有一个线程对数据进行操作
  可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到
  有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序，该观察结果一般杂乱无序

  因此，只要满足上述三个条件，我们就可以说该代码是线程安全的。那么，Java 中提供了如下解决方案：
  使用 sychronized 关键字
  使用线程安全类，如：java.util.concurrent 包下的类
  使用并发包下 Lock 相关锁
  总结：想要代码满足线程安全，只需要代码满足原子性、可见性、有序性即可。

2 线程和进程的区别？Java 实现的多线程的方式有哪几种？

  线程和进程的区别: 进程是程序的一次动态执行过程，每个进程都有自己独立的内存空间。一个应用程序可以同时启动多个进程(比如浏览器可以开多个窗口，每个窗口就是一个进程)多进程操作系统能够运行多个进程，每个进程都能够循环利用所需要的 CPU 时间片，使的所有进程看上去像在同时运行一样。
  线程是进程的一个执行流程，一个进程可以由多个线程组成，也就是一个进程可以同时运行多个不同的线程，每个线程完成不同的任务。
  线程的并发运行：就是一个进程内若干个线程同时运行。(比如：word 的拼写检查功能和首字母自动大写功能是 word 进程中的线程)线程和进程的关系是一个局部和整体的关系，每个进程都由操作系统分配独立的内存地址空间，而同一进程的所有线程都在同一地址空间工作。
  多线程实现方式: 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，重写 run 方法
  实现 Runnable 接口，重写 run 方法，实现 Runnable 接口的实现类的实例对象作为 Thread 构造函数的 target
  通过 Callable 和 FutureTask 创建线程
  通过线程池创建线程

3 线程有哪些基本状态,并描述每种状态

  新建状态（New）：当线程对象被创建时，它进入新建状态。此时，线程只是被创建，但还没有开始执行，也没有分配CPU时间，它只是一个尚未执行的任务。
  就绪状态（Ready或Runnable）：当线程调用了start()方法后，它进入就绪状态。这意味着线程已经准备好运行，但还需要等待操作系统的调度，以获取CPU时间片。
  运行状态（Running）：当线程被CPU选中并执行时，它进入运行状态。此时，线程正在执行其任务。
  阻塞状态（Blocked）：当线程因为某种原因（例如等待I/O操作完成或进入sleep状态）无法继续执行时，它进入阻塞状态。在阻塞状态中，线程暂时放弃CPU的使用权，直到某种条件满足（例如I/O操作完成或sleep时间结束），线程重新进入就绪状态，等待CPU的调度。
  等待状态（Waiting）：当线程需要等待其他线程执行完毕或者满足某个条件时，它会进入等待状态。例如，使用join方法时，当前线程会等待其他线程执行完毕。等待状态是线程主动放弃CPU使用权的一种形式。
  超时等待状态（Timed Waiting）：这是等待状态的一种特殊形式。当线程使用sleep方法时，它会进入一个有时限的等待状态。如果超过了设定的时间，线程会自动醒来并进入就绪状态。
  终止状态（Terminated）：当线程完成任务或被强制终止时，它进入终止状态。此时，线程释放所有资源，并且不再占用CPU时间。一旦线程进入终止状态，就不能再复生。

4 同步和异步的区别

  同步和异步是描述两个或多个操作之间如何相互关联和依赖的术语，特别是在编程和并发处理中。以下是同步和异步之间的主要区别：

  同步（Synchronou