点关注，不迷路！

为什么要用线程池？Java的线程池内部机制，参数作用，几种工作阻塞队列，线程池类型以及使用场景

回答这些点：

• 为什么要用线程池？
• Java的线程池原理
• 线程池核心参数
• 几种工作阻塞队列
• 线程池使用不当的问题
• 线程池类型以及使用场景

为什么要用线程池？

线程池：一个管理线程的池子。

• 管理线程，避免增加创建线程和销毁线程的资源损耗。
• 提高响应速度。
• 重复利用。

Java的线程池执行原理

为了形象描述线程池执行，打个比喻：

• 核心线程比作公司正式员工
• 非核心线程比作外包员工
• 阻塞队列比作需求池
• 提交任务比作提需求
  
  线程池核心参数

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize,
   long keepAliveTime,
   TimeUnit unit,
   BlockingQueue<Runnable> workQueue,
   ThreadFactory threadFactory,
   RejectedExecutionHandler handler) 

• corePoolSize： 线程池核心线程数最大值
• maximumPoolSize： 线程池最大线程数大小
• keepAliveTime： 线程池中非核心线程空闲的存活时间大小
• unit： 线程空闲存活时间单位
• workQueue： 存放任务的阻塞队列
• threadFactory： 用于设置创建线程的工厂，可以给创建的线程设置有意义的名字，可方便排查问题。
• handler：线城池的饱和策略事件，主要有四种类型拒绝策略。

四种拒绝策略

• AbortPolicy(抛出一个异常，默认的)
• DiscardPolicy(直接丢弃任务)
• DiscardOldestPolicy（丢弃队列里最老的任务，将当前这个任务继续提交给线程池）
• CallerRunsPolicy（交给线程池调用所在的线程进行处理)

几种工作阻塞队列

• ArrayBlockingQueue（用数组实现的有界阻塞队列，按FIFO排序量）
• LinkedBlockingQueue（基于链表结构的阻塞队列，按FIFO排序任务，容量可以选择进行设置，不设置的话，将是一个无边界的阻塞队列）
• DelayQueue（一个任务定时周期的延迟执行的队列）
• PriorityBlockingQueue（具有优先级的无界阻塞队列）
• SynchronousQueue（一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态）

线程池使用不当的问题

线程池适用不当可能导致内存飙升问题哦

线程池类型以及使用场景

• newFixedThreadPool

适用于处理CPU密集型的任务，确保CPU在长期被工作线程使用的情况下，尽可能的少的分配线程，即适用执行长期的任务。

• newCachedThreadPool

用于并发执行大量短期的小任务。

• newSingleThreadExecutor

适用于串行执行任务的场景，一个任务一个任务地执行。

• newScheduledThreadPool

周期性执行任务的场景，需要限制线程数量的场景

• newWorkStealingPool

建一个含有足够多线程的线程池，来维持相应的并行级别，它会通过工作窃取的方式，使得多核的 CPU 不会闲置，总会有活着的线程让 CPU 去运行,本质上就是一个 ForkJoinPool。)

谈谈volatile关键字的理解

volatile是面试官非常喜欢问的一个问题，可以回答以下这几点：

• vlatile变量的作用
• 现代计算机的内存模型（嗅探技术，MESI协议，总线）
• Java内存模型（JMM）
• 什么是可见性？
• 指令重排序
• volatile的内存语义
• as-if-serial
• Happens-before
• volatile可以解决原子性嘛？为什么？
• volatile底层原理，如何保证可见性和禁止指令重排（内存屏障）

vlatile变量的作用？

• 保证变量对所有线程可见性
• 禁止指令重排

现代计算机的内存模型

• 其中高速缓存包括L1，L2，L3缓存~
• 缓存一致性协议，可以了解MESI协议
• 总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，CPU和其他功能部件是通过总线通信的。
• 处理器使用嗅探技术保证它的内部缓存、系统内存和其他处理器的缓存数据在总线上保持一致。

Java内存模型（JMM）

什么是可见性？
可见性就是当一个线程 修改一个共享变量时，另外一个线程能读到这个修改的值。

指令重排序
指令重排是指在程序执行过程中,为了提高性能, 编译器和CPU可能会对指令进行重新排序。

volatile的内存语义

• 当写一个 volatile 变量时，JMM 会把该线程对应的本地内存中的共享变量值刷新到主内存。
• 当读一个 volatile 变量时，JMM 会把该线程对应的本地内存置为无效。线程接下来将从主内存中读取共享变量。

as-if-serial

如果在本线程内观察，所有的操作都是有序的；即不管怎么重排序（编译器和处理器为了提高并行度），（单线程）程序的执行结果不会被改变。

double pi  = 3.14;    //A
double r   = 1.0;     //B
double area = pi * r * r; //C

步骤C依赖于步骤A和B，因为指令重排的存在，程序执行顺讯可能是A->B->C,也可能是B->A->C,但是C不能在A或者B前面执行，这将违反as-if-serial语义。

Happens-before
Java语言中，有一个先行发生原则（happens-before）：

• 程序次序规则：在一个线程内，按照控制流顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作。
• 管程锁定规则：一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁额lock操作
• volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作
• 线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作
• 线程终止规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行
• 线程中断规则：对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生
• 对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始
• 传递性：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C

volatile可以解决原子性嘛？为什么？

不可以，可以直接举i++那个例子，原子性需要synchronzied或者lock保证

public class Test {
    public volatile int race = 0;
     
    public void increase() {
        race++;
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        final Test test = new Test();
        for(int i=0;i<10;i++){
            new Thread(){
                public void run() {
                    for(int j=0;j<100;j++)
                        test.increase();
                };
            }.start();
        }
        
        //等待所有累加线程结束
        while(Thread.activeCount()>1)  
            Thread.yield();
        System.out.println(test.race);
    }
}

volatile底层原理，如何保证可见性和禁止指令重排（内存屏障）
volatile 修饰的变量，转成汇编代码，会发现多出一个lock前缀指令。lock指令相当于一个内存屏障，它保证以下这几点：

• 重排序时不能把后面的指令重排序到内存屏障之前的位置
• 将本处理器的缓存写入内存
• 如果是写入动作，会导致其他处理器中对应的缓存无效。

2、3点保证可见性，第1点禁止指令重排~

插：

上述问到更多的并发面试题答案与解析&最新2020整理收集的一些面试题（都整理成文档，小部分截图），有需要的可以点击进入暗号：csdn

上述问到的面试题答案&最新2020整理收集的一些面试题（都整理成文档，小部分截图），有需要的可以点击进入暗号：csdn

希望通过这些能够帮助大家在面对 多线程并发 面试题目的时候，表现的游刃有余。面试加油！！