面试总被问高并发？凭借这些pdf，我拿到了阿里offer

前言

虽然搞了多年Java，可许多朋友一提到“并发”就头疼。为什么已经学习了很多相关技术，可还是搞不定并发编程？小公司根本遇不到并发问题，高并发经验该怎么积累？平时该怎么学习？面试又卡在并发问题上了，并发编程难道已经成为大厂必备的敲门砖了吗？

有这些困惑很正常，因为并发编程是Java语言中最为晦涩的知识点，它涉及操作系统、内存、CPU、编程语言等多方面的基础能力，而这些知识点看上去非常的零散、独立，可实则关联性又比较强，更为考验一个程序员的内功。

所以，并发编程相关的问题经常出现在大厂的面试题里也就不奇怪了。比如说多线程同步和互斥有哪几种实现方法？悲观锁和乐观锁有什么区别？这些面试问题本身都是想考察应聘者的基础能力。同样，随着互联网行业的快速发展，高并发也成为了家常便饭，工作中，你总是绕不开并发编程的任务，比如说，你想写个程序，一边从文件中读取数据，一边还要做实时计算.....

并发编程的优势是可以提高程序的执行效率和资源利用率，短板和难点是它会涉及线程通信、同步互斥等等相关问题。

1、线程与进程

进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。
一个标准的线程由线程ID，当前指令指针(PC），寄存器集合和堆栈组成。另外，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。
区别不同
地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;
资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资
线程是处理器调度的基本单位,但进程不是.
二者均可并发执行.

2、守护线程

在Java中有两类线程：用户线程 (User Thread)、守护线程 (Daemon Thread)。

守护线程和用户线程的区别在于：守护线程依赖于创建它的线程，而用户线程则不依赖。举个简单的例子：如果在main线程中创建了一个守护线程，当main方法运行完毕之后，守护线程也会随着消亡。而用户线程则不会，用户线程会一直运行直到其运行完毕。在JVM中，像垃圾收集器线程就是守护线程。

3、java thread状态

NEW 状态是指线程刚创建, 尚未启动
RUNNABLE 状态是线程正在正常运行中, 当然可能会有某种耗时计算/IO等待的操作/CPU时间片切换等, 这个状态下发生的等待一般是其他系统资源, 而不是锁, Sleep等
BLOCKED 这个状态下, 是在多个线程有同步操作的场景, 比如正在等待另一个线程的synchronized 块的执行释放, 也就是这里是线程在等待进入临界区
WAITING 这个状态下是指线程拥有了某个锁之后, 调用了他的wait方法, 等待其他线程/锁拥有者调用 notify / notifyAll 一遍该线程可以继续下一步操作, 这里要区分 BLOCKED 和 WATING 的区别, 一个是在临界点外面等待进入, 一个是在理解点里面wait等待别人notify, 线程调用了join方法 join了另外的线程的时候, 也会进入WAITING状态, 等待被他join的线程执行结束
TIMED_WAITING 这个状态就是有限的(时间限制)的WAITING, 一般出现在调用wait(long), join(long)等情况下, 另外一个线程sleep后, 也会进入TIMED_WAITING状态
TERMINATED 这个状态下表示该线程的run方法已经执行完毕了, 基本上就等于死亡了(当时如果线程被持久持有, 可能不会被回收)

4、请说出与线程同步以及线程调度相关的方法。

wait()：使一个线程处于等待（阻塞）状态，并且释放所持有的对象的锁；
sleep()：使一个正在运行的线程处于睡眠状态，是一个静态方法，调用此方法要处理InterruptedException异常；
notify()：唤醒一个处于等待状态的线程，当然在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且与优先级无关；
notityAll()：唤醒所有处于等待状态的线程，该方法并不是将对象的锁给所有线程，而是让它们竞争，只有获得锁的线程才能进入就绪状态；

5、进程调度算法

实时系统：FIFO(First Input First Output，先进先出算法)，SJF(Shortest Job First，最短作业优先算法)，SRTF(Shortest Remaining Time First，最短剩余时间优先算法）。

交互式系统：RR(Round Robin，时间片轮转算法)，HPF(Highest Priority First，最高优先级算法)，多级队列，最短进程优先，保证调度，彩票调度，公平分享调度。

6、wait()和sleep()的区别

sleep来自Thread类，和wait来自Object类
调用sleep()方法的过程中，线程不会释放对象锁。而调用 wait 方法线程会释放对象锁
sleep睡眠后不出让系统资源，wait让出系统资源其他线程可以占用CPU
sleep(milliseconds)需要指定一个睡眠时间，时间一到会自动唤醒

7、ThreadLocal,以及死锁分析

hreadLocal为每个线程维护一个本地变量。

采用空间换时间，它用于线程间的数据隔离，为每一个使用该变量的线程提供一个副本，每个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会和其他线程的副本冲突。

ThreadLocal类中维护一个Map，用于存储每一个线程的变量副本，Map中元素的键为线程对象，而值为对应线程的变量副本。

8、CAS

CAS是乐观锁技术，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。CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做。