面试八股文（3）

文章目录

- - 1.HashSet如何检查重复
  - 2.comparable和Comparator区别
  - 3.ConcurrentHashMap和Hashtable区别
  - 4.线程和进程
  - 5.并发与并行的区别
  - 6.为什么使用多线程
  - 7.使用多线程可能带来问题
  - 8.线程的生命周期和状态
  - 9.什么是上下文切换
  - 10.线程死锁
  - 11.产生死锁四个条件
  - 12.如何避免死锁

1.HashSet如何检查重复

当你把对象加入HashSet时，HashSet会先计算对象的hasdcode值来判断对象加入的位置，同时也会与其他加入的对象的hashcode值作比较，如果没有相符的hashcode，HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同的hashcode值的对象，这时会调用equals()方法来检查hashcode相等的对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet就不会让加入操作成功。

2.comparable和Comparator区别

comparable接口实际上是出自java.lang包，它有一个compareTo(Object obj)方法用来排序。
comparator接口实际上是出自java.util包，它有一个compare(Object obj1，Object obj2)方法用来排序。

3.ConcurrentHashMap和Hashtable区别

ConcurrentHashMap和Hashtable的区别主要体现在实现线程安全的方式上不同。

底层数据结构：JDK1.7的ConcurrentHashMap底层采用分段数组+链表实现，JDK1.8采用的数据结构跟HashMap1.8的结构一样，数组+链表/红黑二叉树。Hashtable的JDK1.8之前的HashMap的底层数据结构类似都是采用数组+链表的形式，数组是HashMap的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的。
实现线程安全的方式：在JDK1.7的时候，ConcurrentHashMap（分段锁）对整个桶数组进行了分割分段（Segment），每一把锁只锁容器其中的一部分数据，多线程访问容器里不同的数据段的数据，就不会存在锁竞争，提高并发访问率。到了JDK1.8的时候已经摒弃了Segment的概念，而是直接用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用synchronized和CAS来操作。（JDK1.6以后对synchronized锁做了很多优化）整个看起来像是优化过且线程安全的HashMap，虽然在JDK1.8中还能看到Segment的数据结构，但是已经简化了属性，只是为了兼容低版本；Hashtable使用synchronized来保证线程安全，效率非常低下。当一个线程访问同步方法时，其他线程也访问同步方法，可能会进入阻塞或轮询状态，如使用put添加元素，另一个线程不能使用put添加元素，也不能使用get，竞争会越来越激烈效率越低。

4.线程和进程

进程
进程是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位，因此进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。
在Java中，当我们启动main函数时其实就是启动了一个JVM的进程，而main函数所在的线程就是这个进程中的一个线程，也称主线程。
线程
线程与进程类似，但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行过程中可以产生多个线程。与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源，但每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈，所以系统在产生一个线程，或是在各个线程之间切换工作时，负担要比进程小得多，因此，线程被称为轻量级进程。
区别
线程是进程划分成的更小的运行单位。线程和进程最大的不同在于基本上各进程是独立的，而各线程则不一定，因为同一进程中的线程极有可能会相互影响。线程执行开销小，但是不利于资源的管理和保护，而进程相反。

5.并发与并行的区别

并发：同一时间段，多个任务都在执行（单位时间内不一定同时执行）。
并行：单位时间内，多个任务同时执行。

6.为什么使用多线程

先从总体上来说：

从计算机底层来说：线程可以比作是轻量级的进程，是程序执行的最小单位，线程间的切换和调度的成本远远小于进程。另外，多核CPU时代意味着多个线程可以同时运行，这减少了线程上下文切换的开销。
从当代互联网发展趋势：现在的系统动不动就要求百万级甚至千万级的并发量，而多线程并发编程正是开发高并发系统的基础，利用好多线程机制可以大大提高系统整体的并发能力以及性能。
深入计算机底层来说：
单核时代：单核时代多线程主要是为了提高CPU和IO设备的综合利用率。
多核时代：多核时代多线程是为了提高CPU和IO设备的综合利用率。

7.使用多线程可能带来问题

并发编程目的就是为了能够提高程序的执行效率提高程序运行速度，但是并发编程并不总是能提高程序运行速度的，而且并发编程可能会遇到很多问题，比如：内存泄漏、上下文切换、死锁还有受限于硬件和软件的资源闲置问题。

8.线程的生命周期和状态

状态名称	说明
NEW	初始状态，线程被构建，但是还没有调用start()方法
RUNNABLE	运行状态，Java线程将操作系统中的就绪和运行两种状态笼统地称为运行中
BLOCKED	阻塞状态，表示线程阻塞于锁
WAITING	等待状态，表示线程进入等待状态，进入该状态表示当前线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）
TIMED_WAITING	超时等待状态，该状态不同于WAITING，它是可以在指定的时间自行返回的
TERMINATED	终止状态，表示当前线程已经运行完毕

线程创建之后处于NEW(新建)状态，调用start()方法后开始运行，线程这时候处于READY(可运行)状态。可运行状态的线程获得CPU时间片(timeslice)后就处于RUNNING(运行)状态。当线程执行wait()方法之后，线程进入WAITING(等待)状态。进入等待状态的线程需要依靠其他线程的通知才能返回到运行状态，而TIME_WAITING(超时等待)状态相当于在等待状态的基础上增加了超时限制，比如通过sleep(long millis)方法或wait(long millis)方法可以将Java线程置于TIMED WAITING状态。当超时时间到达后Java线程将会返回到RUNNABLE状态。当线程调用同步方法时，在没有获取到锁的情况下，线程将会进入**BLOCKED(阻塞)状态。线程在执行Runnable的run()方法之后将会进入到TERMINATED(终止)**状态。