ConcurrentHashMap的鎖分段技術（數據分段存儲，分段枷鎖）

首先將數據分成一段一段的存儲，然后給每一段數據配一把鎖，當一個線程占用鎖訪問其中一個段數據的時候，其他段的數據也能被其他線程訪問。

數據結構：

ConcurrentHashMap為了提高本身的并發能力，在內部采用了一個叫做Segment的結構，一個Segment其實就是一個類Hash Table的結構，Segment內部維護了一個鏈表數組。當對HashEntry數組的數據進行修改時，必須首先獲得它對應的Segment鎖。

高并發：ConcurrentHashMap定位一個元素的過程需要進行兩次Hash操作，第一次Hash定位到Segment，第二次Hash定位到元素所在的鏈表的頭部。在最理想的情況下，ConcurrentHashMap可以最高同時支持Segment數量大小的寫操作（剛好這些寫操作都非常平均地分布在所有的Segment上），所以，通過這一種結構，ConcurrentHashMap的并發能力可以大大的提高。總的Map包含了16個Segment（默認數量），每個Segment內部包含16個HashEntry（默認數量），這樣對于這個key所在的Segment加鎖的同時，其他15個Segmeng還能正常使用，在性能上有了大大的提升。

詳細解釋一下Segment里面的成員變量的意義：

count：Segment中元素的數量

modCount：對table的大小造成影響的操作的數量（比如put或者remove操作）

threshold：閾值，Segment里面元素的數量超過這個值依舊就會對Segment進行擴容

table：鏈表數組，數組中的每一個元素代表了一個鏈表的頭部

loadFactor：負載因子，用于確定threshold

volatile的保證：對volatile域的寫入操作happens-before于每一個后續對同一個域的讀寫操作。所以，每次判斷count變量的時候，即使恰好其他線程改變了segment也會體現出來。

get方法沒有使用鎖來同步，只是判斷獲取的entry的value是否為null，為null時才使用加鎖的方式再次去獲取。

put 操作：首先對Segment的put操作是加鎖完成的。因為每個HashEntry中的next也是final的，沒法對鏈表最后一個元素增加一個后續entry所以新增一個entry的實現方式只能通過頭結點來插入了。

remove 操作：先定位Segment的過程，然后確定需要刪除的元素的位置， 程序就將待刪除元素前面的那一些元

素全部復制一遍，然后再一個一個重新接到鏈表上去，

多線程知識點問答

1創建線程的幾種方式？ Wait,sleep分別是誰的方法，區別？線程間的通信方式？

繼承Thread類創建線程，實現Runnable接口創建線程，使用Callable和Future創建線程 ，使用線程池例如用Executor框架。   Wait是在Object.java中的方法，sleep是在Thread.java中的方法。 區別是wait是當前運行線程進入阻塞狀態并釋放鎖，sleep使線程進入阻塞狀態但不釋放鎖。   使用wait和notify實現線程間的通信。

2 介紹下什么是死鎖，遇見過死鎖么？你是怎么排查的？（可以通過JPS排查）

死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執行過程中，由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現象，若無外力作用，它們都將無法推進下去，通過jps排查。

3 創建線程池的幾種方式，線程池有什么好處？

單線程的線程池  固定大小的線程池 一個可緩存的線程池 一個大小無限的線程池

頻繁創建線程就會大大降低系統的效率，因為頻繁創建線程和銷毀線程需要時間。線程池可以使得線程可以復用，就是執行完一個任務，并不被銷毀，而是可以繼續執行其他的任務。

4 線程繼承和接口的區別，接口有什么好處？

java中我們想要實現多線程常用的有兩種方法，繼承Thread 類和實現Runnable 接口，有經驗的程序員都會

選擇實現Runnable接口 ，其主要原因有以下兩點：首先，java只能單繼承，因此如果是采用繼承Thread的方法，那么在以后進行代碼重構的時候可能會遇到問題，因為你無法繼承別的類了。其次，如果一個類繼承Thread，則不適合資源共享。但是如果實現了Runable接口的話，則很容易的實現資源共享。

5 synchronized ,lock ,reentrantlock 的區別，用法及原理

ReenTrantLock可以指定是公平鎖還是非公平鎖。而synchronized只能是非公平鎖；ReenTrantLock提供了一個Condition（條件）類，可實現分組喚醒線程，而不是像synchronized要么隨機喚醒一個線程要么喚醒全部線程；ReenTrantLock提供了一種能夠中斷等待鎖的線程的機制，通過lock.lockInterruptibly()來實現這個機制。synchronized不可中斷

6 countDownLatch 與 CyclicBarrier 的用法

CountDownLatch的計數器，線程完成一個記錄一個，計數器是遞減 計數器，只能使用一次；CyclicBarrier的計數器 更像是一個閥門，需要所有線程都到達，閥門才能打開，然后繼續執行，計數器是遞增 計數器提供reset功能，可以多次使用

7 ThreadLocal 的用法及原理

ThreadLocal用處就是用來把實例變量共享成全局變量，在程序的任何方法中都可以訪問到該實例變量；

線程隔離的原理， ThreadLocalMap類是ThreadLocal類的一個靜態內部類，它實現了鍵值對的設置和獲取，每個線程中都有一個獨立的ThreadLocalMap副本（key-ThreadLocal,value-副本），它所存儲的值（副本），只能被當前線程讀取和修改。ThreadLocal類通過操作每一個線程特有的ThreadLocalMap副本，從而實現了專屬變量訪問在不同線程中的隔離。因為每個線程的變量都是自己特有的，完全不會有并發錯誤。

8 volatile 關鍵字的作用及用法

  保證內存可見性 ， volatile關鍵字用于聲明簡單類型變量，如int、float、 boolean等數據類型。如果這些簡單數據類型聲明為volatile，對它們的操作就會變成原子級別的。

9 樂觀鎖和悲觀鎖

10 對公平鎖，非公平鎖，可重入鎖，自旋鎖，讀寫鎖的理解

鎖是基于線程的分配，可重入鎖： 可以被單個線程多次獲取。可中斷鎖： 某一線程A正在執行鎖中的代碼，另一線程B正在等待獲取該鎖，可能由于等待時間過長，線程B不想等待了，想先處理其他事情，我們可以讓它中斷自己或者在別的線程中中斷它，種就是可中斷鎖。 公平鎖：即盡量以請求鎖的順序來獲取鎖。自旋鎖，一個線程A在獲得普通鎖后，如果再有線程B試圖獲取鎖，那么這個線程B將會（阻塞）。讀寫所：讀寫鎖將對一個資源（比如文件）的訪問分成了2個鎖，一個讀鎖和一個寫鎖，正因為有了讀寫鎖，才使得多個線程之間的讀操作不會發生沖突。

11 CAS是什么及底層原理

CAS是一條CPU并發原語。判斷內存某個位置的值是否為預期值，如果是更改為新值，這個過程是原子的。

底層原理：Unsafe類是CAS的核心類，由于java方法無法直接訪問底層系統，需要通過本地(native)方法來訪問，基于該類可以直接操作特定內存的數據。Unsafe類中的所有方法都是native修飾的，也就是說Unsafe類中的方法都直接調用操作系統底層資源執行相應任務

12 ArrayBlockingQueue,LinkedBlockQueue,SynchronousQueue等等堵塞隊列的理解

SynchronousQueue是無界的，是一種無緩沖的等待隊列，但是由于該Queue本身的特性，在某次添加元素后必須等待其他線程取走后才能繼續添加；可以認為SynchronousQueue是一個緩存值為1的阻塞隊列

LinkedBlockingQueue是無界的，是一個無界緩存的等待隊列。當隊列緩沖區達到最大值緩存容量時，才會阻塞生產者隊列，直到消費者從隊列中消費掉一份數據，生產者線程會被喚醒，反之對于消費者這端的處理也基于同樣的原理。

在高并發的情況下生產者和消費者可以并行地操作隊列中的數據，以此來提高整個隊列的并發性能。

ArrayBlockingQueue是有界的，是一個有界緩存的等待隊列。在生產者放入數據和消費者獲取數據，都是共用同一個鎖對象，由此也意味著兩者無法真正并行運行，這點尤其不同于LinkedBlockingQueue；ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue是兩個最普通、最常用的阻塞隊列，一般情況下，處理多線程間的生產者消費者問題，使用這兩個類足以。

13 ThreadPoolExecutor 的傳入參數及內部工作原理

14 給你一個具體的業務場景，讓你使用ThreadPoolExecutor 創建一個合適的線程池

15 分布式環境下怎么保證線程安全。