前言
本來想著給自己放松一下，刷刷博客，突然被幾道面試題難倒！常用的線程池有哪些？簡述一下你對線程池的理解？Java程序是如何執行的？鎖的優化機制了解嗎？說說進程和線程的區別？似乎有點模糊了，那就大概看一下面試題吧。好記性不如爛鍵盤
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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于操作系統（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周期性執行任務的需求。
- newSingleThreadExecutor：創建一個單線程的線程池。此線程池支持定時以及周期性執行任務的需求。
簡述一下你對線程池的理解
(如果問到了這樣的問題，可以展開的說一下線程池如何用、線程池的好處、線程池的啟動策略）合理利用線程池能夠帶來三個好處。
第一：降低資源消耗。通過重復利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗。
第二：提高響應速度。當任務到達時，任務可以不需要等到線程創建就能立即執行。
第三：提高線程的可管理性。線程是稀缺資源，如果無限制的創建，不僅會消耗系統資源，還會降低系統的穩定性，使用線程池可以進行統一的分配，調優和監控。
Java程序是如何執行的
我們日常的工作中都使用開發工具（IntelliJ IDEA 或 Eclipse 等）可以很方便的調試程序，或者是通過打包工具把項目打包成 jar 包或者 war 包，放入 Tomcat 等 Web 容器中就可以正常運行了，但你有沒有想過 Java 程序內部是如何執行的？其實不論是在開發工具中運行還是在 Tomcat 中運行，Java 程序的執行流程基本都是相同的，它的執行流程如下：
- 先把 Java 代碼編譯成字節碼，也就是把 .java 類型的文件編譯成 .class 類型的文件。這個過程的大致執行流程：Java 源代碼 -> 詞法分析器 -> 語法分析器 -> 語義分析器 -> 字符碼生成器 ->最終生成字節碼，其中任何一個節點執行失敗就會造成編譯失敗；
- 把 class 文件放置到 Java 虛擬機，這個虛擬機通常指的是 Oracle 官方自帶的 Hotspot JVM；
- Java 虛擬機使用類加載器（Class Loader）裝載 class 文件；
-
類加載完成之后，會進行字節碼效驗，字節碼效驗通過之后 JVM 解釋器會把字節碼翻譯成機器碼交由操作系統執行。但不是所有代碼都是解釋執行的，JVM 對此做了優化，比如，以Hotspot 虛擬機來說，它本身提供了 JIT（Just In Time）也就是我們通常所說的動態編譯器，它能夠在運行時將熱點代碼編譯為機器碼，這個時候字節碼就變成了編譯執行。Java 程序執行流程圖如下：
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鎖的優化機制了解嗎？
從JDK1.6版本之后，synchronized本身也在不斷優化鎖的機制，有些情況下他并不會是一個很重量級的鎖了。優化機制包括自適應鎖、自旋鎖、鎖消除、鎖粗化、輕量級鎖和偏向鎖。
鎖的狀態從低到高依次為無鎖->偏向鎖->輕量級鎖->重量級鎖，升級的過程就是從低到高，降級在
一定條件也是有可能發生的。
- 自旋鎖：由于大部分時候，鎖被占用的時間很短，共享變量的鎖定時間也很短，所有沒有必要掛起線程，用戶態和內核態的來回上下文切換嚴重影響性能。自旋的概念就是讓線程執行一個忙循環，可以理解為就是啥也不干，防止從用戶態轉入內核態，自旋鎖可以通過設置-XX:+UseSpining來開啟，自旋的默認次數是10次，可以使用-XX:PreBlockSpin設置。
- 自適應鎖：自適應鎖就是自適應的自旋鎖，自旋的時間不是固定時間，而是由前一次在同一個鎖上的自旋時間和鎖的持有者狀態來決定。
- 鎖消除：鎖消除指的是JVM檢測到一些同步的代碼塊，完全不存在數據競爭的場景，也就是不需要加鎖，就會進行鎖消除。
- 鎖粗化：鎖粗化指的是有很多操作都是對同一個對象進行加鎖，就會把鎖的同步范圍擴展到整個操作序列之外。
- 偏向鎖：當線程訪問同步塊獲取鎖時，會在對象頭和棧幀中的鎖記錄里存儲偏向鎖的線程ID，之后這個線程再次進入同步塊時都不需要CAS來加鎖和解鎖了，偏向鎖會永遠偏向第一個獲得鎖的線程，如果后續沒有其他線程獲得過這個鎖，持有鎖的線程就永遠不需要進行同步，反之，當有其他線程競爭偏向鎖時，持有偏向鎖的線程就會釋放偏向鎖。可以用過設置-XX:+UseBiasedLocking開啟偏向鎖。
- 輕量級鎖：JVM的對象的對象頭中包含有一些鎖的標志位，代碼進入同步塊的時候，JVM將會使用CAS方式來嘗試獲取鎖，如果更新成功則會把對象頭中的狀態位標記為輕量級鎖，如果更新失敗，當前線程就嘗試自旋來獲得鎖。
整個鎖升級的過程非常復雜，我盡力去除一些無用的環節，簡單來描述整個升級的機制。
簡單點說，偏向鎖就是通過對象頭的偏向線程ID來對比，甚至都不需要CAS了，而輕量級鎖主要就是通過CAS修改對象頭鎖記錄和自旋來實現，重量級鎖則是除了擁有鎖的線程其他全部阻塞。
說說進程和線程的區別？
- 進程是一個“執行中的程序”，是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。
- 線程是進程的一個實體，一個進程中擁有多個線程，線程之間共享地址空間和其它資源（所以通信和同步等操作線程比進程更加容易）
- 線程上下文的切換比進程上下文切換要快很多。
（1）進程切換時，涉及到當前進程的CPU環境的保存和新被調度運行進程的CPU環境的設置。
（2）線程切換僅需要保存和設置少量的寄存器內容，不涉及存儲管理方面的操作。
