Java并发面试常见考点

## Java如何开启线程？怎么保证线程安全？

Java中开启线程有两种方式：

* 使用`Thread`类
* 使用`Runnable`接口

使用`Thread`类时，需要继承`Thread`类，然后重写`run()`方法，在`run()`方法中编写线程需要执行的任务。

使用`Runnable`接口时，需要实现`Runnable`接口，然后将实现的类作为参数传递给`Thread`类的构造函数，在`Thread`类的构造函数中会调用`Runnable`接口的`run()`方法，在`run()`方法中编写线程需要执行的任务。

保证线程安全的方法有很多，常见的有：

* 使用`synchronized`
* 使用`lock`和`Condition`
* 使用`volatile`关键字
* 使用线程池

## 线程和进程的区别

线程和进程都是操作系统的执行单元，但两者之间存在着本质的区别：

* 进程是操作系统进行资源分配的最小单元，而线程是进程中的一个执行单元。
* 进程拥有独立的地址空间，而线程共享进程的地址空间。
* 进程可以创建和销毁线程，而线程不能创建和销毁进程。

## Java内存模型

Java内存模型（JMM）规定了Java程序中不同线程之间共享变量的访问规则，确保了Java程序的正确执行。

JMM将内存分为主内存和工作内存，主内存是所有线程共享的内存，工作内存是每个线程私有的内存。线程只能访问自己的工作内存，不能直接访问其他线程的工作内存。

当一个线程需要访问共享变量时，会先从自己的工作内存中读取共享变量的值，如果工作内存中没有共享变量的值，则会从主内存中读取共享变量的值，并将共享变量的值存储到自己的工作内存中。

当一个线程修改共享变量的值时，会先将共享变量的值存储到自己的工作内存中，然后通知其他线程共享变量的值已被修改。其他线程在收到通知后，会从主内存中重新读取共享变量的值。

## volatile

`volatile`关键字可以保证共享变量的可见性，即当一个线程修改了共享变量的值时，其他线程能够立即看到修改后的值。

`volatile`关键字还可以禁止指令重排序，即编译器和处理器不能对带有`volatile`关键字的共享变量的访问进行重排序。

## synchronized

`synchronized`关键字可以保证共享变量的原子性，即当一个线程正在访问共享变量时，其他线程不能访问该共享变量。

`synchronized`关键字还可以保证共享变量的可见性，即当一个线程修改了共享变量的值时，其他线程能够立即看到修改后的值。

## lock和Condition

`lock`和`Condition`是`java.util.concurrent`包中的两个类，可以用来实现线程同步。

`lock`类是一个锁对象，可以用来控制对共享变量的访问。当一个线程需要访问共享变量时，需要先获取`lock`对象上的锁，获取锁成功后，该线程才能访问共享变量。当该线程访问共享变量完毕后，需要释放`lock`对象上的锁，以便其他线程可以访问共享变量。

`Condition`类是一个条件变量，可以用来实现线程之间的等待和通知。当一个线程需要等待某个条件满足时，可以调用`Condition`对象上的`await()`方法，该线程将进入等待状态。当其他线程满足了该条件后，可以调用`Condition`对象上的`signal()`方法，唤醒等待该条件的线程。

## 线程池

线程池是一个管理线程的组件，可以提高线程的利用率，减少创建和销毁线程的开销。

线程池可以分为固定大小线程池、可伸缩线程池和工作窃取线程池。

* 固定大小线程池：线程池中的线程数是固定的，不会随着任务数量的变化而变化。
* 可伸缩线程池：线程池中的线程数可以随着任务数量的变化而变化，当任务数量增加时，线程池会创建新的线程来处理任务，当任务数量减少时，线程池会销毁多余的线程。
* 工作窃取线程池：工作窃取线程池中的线程会主动从其他线程窃取任务来执行，这样可以提高线程的利用率。

## Future、Callable和Executor

`Future`类表示一个异步计算的结果，`Callable`接口表示一个可以异步执行的任务，`Executor`接口表示一个可以执行任务的组件。

当需要执行一个异步任务时，可以创建一个`Callable`接口的实现类，然后将该实现类作为参数传递给`Executor`接口的`submit()`方法，`Executor`接口的`submit()`方法会创建一个线程来执行该任务，并返回一个`Future`对象。

调用`Future`对象的`get()`方法可以获取异步任务的执行结果。

## CompletableFuture

`CompletableFuture`类是`java.util.concurrent`包中的一个类，可以用来实现异步编程。

`CompletableFuture`类提供了许多方法来组合和转换异步任务，例如`thenApply()`方法、`thenAccept()`方法和`thenCombine()`方法。

`CompletableFuture`类还可以用来实现异步回调，例如`whenComplete()`方法和`handle()`方法。

## 结束语

本文详细介绍了Java并发面试常见考点，包括Java如何开启线程、怎么保证线程安全、线程和进程的区别、Java内存模型、volatile、synchronized、lock、Condition、线程池、Future、Callable、Executor和CompletableFuture等。希望能对读者有所帮助。