一. 多線程基礎
1. 進程和線程之間有什麼不同？
一個進程是一個獨立(self contained)的運行環境，它可以被看作一個程序或者一個應用。而線程是在進程中執行的一個任務。Java運行環境是一個包含了不同的類和程序的單一進程。線程可以被稱爲輕量級進程。線程需要較少的資源來創建和駐留在進程中，並且可以共享進程中的資源。
2. 多線程編程的好處是什麼？
在多線程程序中，多個線程併發的執行以提高程序的效率，CPU不會因爲某個線程需要等待資源而進入空閒狀態。多個線程共享堆內存(heap memory)，因此創建多個線程去執行一些任務會比創建多個進程更好。舉個例子，Servlets比CGI更好，是因爲Servlets支持多線程而CGI不支持。
3. 用戶線程和守護線程有什麼區別？
當我們在Java程序中創建一個線程，它就被稱爲用戶線程。一個守護線程是在後臺執行並且不會阻止JVM終止的線程。當沒有用戶線程在運行的時候，JVM關閉程序並且退出。一個守護線程創建的子線程依然是守護線程。
4. 我們如何創建一個線程？
有兩種創建線程的方法：
一是實現Runnable接口，然後將它傳遞給Thread的構造函數，創建一個Thread對象；二是直接繼承Thread類。
5. 有哪些不同的線程生命週期？
當我們在Java程序中新建一個線程時，它的狀態是New。當我們調用線程的start()方法時，狀態被改變爲Runnable。線程調度器會爲Runnable線程池中的線程分配CPU時間並且將它們的狀態改變爲Running。其他的線程狀態還有Waiting，Blocked 和Dead。
6. 可以直接調用Thread類的run()方法麼？
當然可以，但是如果我們調用了Thread的run()方法，它的行爲就會和普通的方法一樣，爲了在新的線程中執行我們的代碼，必須使用Thread.start()方法。
線程中run（）和start（）的區別：
對於Thread對象來說，當你調用的是start（）,線程會被放到等待隊列，等待CPU調度，不一定馬上執行，無需等待run()方法執行完畢，可以直接執行下面的代碼；而調用的是run()的話，就是當做普通的方法調用，程序還是要順序執行的。
7. 如何讓正在運行的線程暫停一段時間？
我們可以使用Thread類的Sleep()方法讓線程暫停一段時間。需要注意的是，這並不會讓線程終止，一旦從休眠中喚醒線程，線程的狀態將會被改變爲Runnable，並且根據線程調度，它將得到執行。
8. 什麼是線程調度器(Thread Scheduler)和時間分片(Time Slicing)？
線程調度器是一個操作系統服務，它負責爲Runnable狀態的線程分配CPU時間。一旦我們創建一個線程並啓動它，它的執行便依賴於線程調度器的實現。時間分片是指將可用的CPU時間分配給可用的Runnable線程的過程。分配CPU時間可以基於線程優先級或者線程等待的時間。線程調度並不受到Java虛擬機控制，所以由應用程序來控制它是更好的選擇（也就是說不要讓你的程序依賴於線程的優先級）。
9. 在多線程中，什麼是上下文切換(context-switching)？
上下文切換是存儲和恢復CPU狀態的過程，它使得線程執行能夠從中斷點恢復執行。上下文切換是多任務操作系統和多線程環境的基本特徵。
10. 你如何確保main()方法所在的線程是Java程序最後結束的線程？
我們可以使用Thread類的joint()方法來確保所有程序創建的線程在main()方法退出前結束。Thread類中有一個join()方法，在一個線程中啓動另外一個線程的join方法，當前線程將會掛起，而執行被啓動的線程，知道被啓動的線程執行完畢後，當前線程纔開始執行。
11. 線程之間是如何通信的？
當線程間是可以共享資源時，線程間通信是協調它們的重要的手段。Object類中wait()\notify()\notifyAll()方法可以用於線程間通信關於資源的鎖的狀態。
12. 說出同步線程及線程調度相關的方法？
wait()：使一個線程處於等待（阻塞）狀態，並且釋放所持有的對象的鎖；
sleep()：使一個正在運行的線程處於睡眠狀態，是一個靜態方法，調用此方法要處理InterruptedException異常；
notify()：喚醒一個處於等待狀態的線程，當然在調用此方法的時候，並不能確切的喚醒某一個等待狀態的線程，而是由JVM確定喚醒哪個線程，而且與優先級無關；
notityAll()：喚醒所有處於等待狀態的線程，該方法並不是將對象的鎖給所有線程，而是讓它們競爭，只有獲得鎖的線程才能進入就緒狀態；
注意：java 5 通過Lock接口提供了顯示的鎖機制，Lock接口中定義了加鎖（lock（）方法）和解鎖（unLock（）方法），增強了多線程編程的靈活性及對線程的協調。
13. 如何確保線程安全？
在Java中可以有很多方法來保證線程安全——同步，使用原子類(atomic concurrent classes)，實現併發鎖，使用volatile關鍵字，使用不變類和線程安全類
14. volatile關鍵字在Java中有什麼作用？
當我們使用volatile關鍵字去修飾變量的時候，所以線程都會直接讀取該變量並且不緩存它。這就確保了線程讀取到的變量是同內存中是一致的。
15. 同步方法和同步塊，哪個是更好的選擇？
同步塊是更好的選擇，因爲它不會鎖住整個對象（當然你也可以讓它鎖住整個對象）。同步方法會鎖住整個對象，哪怕這個類中有多個不相關聯的同步塊，這通常會導致他們停止執行並需要等待獲得這個對象上的鎖。
16. 如何創建守護線程？
使用Thread類的setDaemon(true)方法可以將線程設置爲守護線程，需要注意的是，需要在調用start()方法前調用這個方法，否則會拋出IllegalThreadStateException異常。
17. 什麼是ThreadLocal?
ThreadLocal用於創建線程的本地變量，我們知道一個對象的所有線程會共享它的全局變量，所以這些變量不是線程安全的，我們可以使用同步技術。但是當我們不想使用同步的時候，我們可以選擇ThreadLocal變量。
每個線程都會擁有他們自己的Thread變量，它們可以使用get()\set()方法去獲取他們的默認值或者在線程內部改變他們的值。ThreadLocal實例通常是希望它們同線程狀態關聯起來是private static屬性。
18. 什麼是線程池？如何創建一個Java線程池？
一個線程池管理了一組工作線程，同時它還包括了一個用於放置等待執行的任務的隊列。
java.util.concurrent.Executors提供了一個 java.util.concurrent.Executor接口的實現用於創建線程池。
19. 在java中wait和sleep方法的不同？
最大的不同是在等待時wait會釋放鎖，而sleep一直持有鎖。wait通常被用於線程間交互，sleep通常被用於暫停執行。
二. 併發庫J.U.C
1. 常用的線程池有哪些？
newSingleThreadExecutor：創建一個單線程的線程池，此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。
newFixedThreadPool：創建固定大小的線程池，每次提交一個任務就創建一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。
newCachedThreadPool：創建一個可緩存的線程池，此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴於操作系統（或者說JVM）能夠創建的最大線程大小。
newScheduledThreadPool：創建一個大小無限的線程池，此線程池支持定時以及週期性執行任務的需求。
2. 線程池的啓動策略？
⑴ 線程池剛創建時，裏面沒有一個線程。任務隊列是作爲參數傳進來的。不過，就算隊列裏面有任務，線程池也不會馬上執行它們。
⑵ 當調用execute() 方法添加一個任務時，線程池會做如下判斷：
① 如果正在運行的線程數量小於 corePoolSize，那麼馬上創建線程運行這個任務；
② 如果正在運行的線程數量大於或等於 corePoolSize，那麼將這個任務放入隊列。
③ 如果這時候隊列滿了，而且正在運行的線程數量小於 maximumPoolSize，那麼還是要創建線程運行這個任務；
④ 如果隊列滿了，而且正在運行的線程數量大於或等於 maximumPoolSize，那麼線程池會拋出異常，告訴調用者“我不能再接受任務了”。
⑶ 當一個線程完成任務時，它會從隊列中取下一個任務來執行。
⑷ 當一個線程無事可做，超過一定的時間（keepAliveTime）時，線程池會判斷，如果當前運行的線程數大於 corePoolSize，那麼這個線程就被停掉。所以線程池的所有任務完成後，它最終會收縮到 corePoolSize 的大小。
3. 什麼是原子操作？在Java Concurrency API中有哪些原子類(atomic classes)？
原子操作是指一個不受其他操作影響的操作任務單元。原子操作是在多線程環境下避免數據不一致必須的手段。
int++並不是一個原子操作，所以當一個線程讀取它的值並加1時，另外一個線程有可能會讀到之前的值，這就會引發錯誤。
爲了解決這個問題，必須保證增加操作是原子的，在JDK1.5之前我們可以使用同步技術來做到這一點。到JDK1.5，java.util.concurrent.atomic包提供了int和long類型的包裝類，它們可以自動的保證對於他們的操作是原子的並且不需要使用同步。
4. Java Concurrency API中的Lock接口(Lock interface)是什麼？對比同步有什麼優勢？
Lock接口比同步方法和同步塊提供了更具擴展性的鎖操作。他們允許更靈活的結構，可以具有完全不同的性質，並且可以支持多個相關類的條件對象。它的優勢有：
可以使鎖更公平；
可以使線程在等待鎖的時候響應中斷；
可以讓線程嘗試獲取鎖，並在無法獲取鎖的時候立即返回或者等待一段時間；
可以在不同的範圍，以不同的順序獲取和釋放鎖。
5. 什麼是Executors框架？
Executor框架同java.util.concurrent.Executor 接口在Java 5中被引入。Executor框架是一個根據一組執行策略調用，調度，執行和控制的異步任務的框架。
無限制的創建線程會引起應用程序內存溢出。所以創建一個線程池是個更好的的解決方案，因爲可以限制線程的數量並且可以回收再利用這些線程。利用Executors框架可以非常方便的創建一個線程池。
6. 什麼是阻塞隊列？如何使用阻塞隊列來實現生產者-消費者模型？
java.util.concurrent.BlockingQueue的特性是：當隊列是空的時，從隊列中獲取或刪除元素的操作將會被阻塞，或者當隊列是滿時，往隊列裏添加元素的操作會被阻塞。
阻塞隊列不接受空值，當你嘗試向隊列中添加空值的時候，它會拋出NullPointerException。
阻塞隊列的實現都是線程安全的，所有的查詢方法都是原子的並且使用了內部鎖或者其他形式的併發控制。
BlockingQueue 接口是java collections框架的一部分，它主要用於實現生產者-消費者問題。
7. 什麼是Callable和Future?
Java 5在concurrency包中引入了java.util.concurrent.Callable 接口，它和Runnable接口很相似，但它可以返回一個對象或者拋出一個異常。
Callable接口使用泛型去定義它的返回類型。Executors類提供了一些有用的方法去在線程池中執行Callable內的任務。由於Callable任務是並行的，我們必須等待它返回的結果。java.util.concurrent.Future對象爲我們解決了這個問題。在線程池提交Callable任務後返回了一個Future對象，使用它我們可以知道Callable任務的狀態和得到Callable返回的執行結果。Future提供了get()方法讓我們可以等待Callable結束並獲取它的執行結果。
8. 什麼是FutureTask?
FutureTask是Future的一個基礎實現，我們可以將它同Executors使用處理異步任務。通常我們不需要使用FutureTask類，但當我們打算重寫Future接口的一些方法並保持原來基礎的實現是，它就變得非常有用。我們可以僅僅繼承於它並重寫我們需要的方法。
9. 什麼是併發容器的實現？
Java集合類都是快速失敗的，這就意味着當集合被改變且一個線程在使用迭代器遍歷集合的時候，迭代器的next()方法將拋出ConcurrentModificationException異常。
併發容器支持併發的遍歷和併發的更新。
主要的類有ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList 和CopyOnWriteArraySet。