1. 線程狀態(tài)有哪些？

在 Java 中，線程的生命周期可以細(xì)化為以下幾個(gè)狀態(tài)：

• New（初始狀態(tài)）：線程對象創(chuàng)建后，但未調(diào)用 start() 方法。
• Runnable（可運(yùn)行狀態(tài)）：調(diào)用 start() 方法后，線程進(jìn)入就緒狀態(tài)，等待 CPU 調(diào)度。
• Blocked（阻塞狀態(tài)）：線程試圖獲取一個(gè)對象鎖而被阻塞。
• Waiting（等待狀態(tài)）：線程進(jìn)入等待狀態(tài)，需要被顯式喚醒才能繼續(xù)執(zhí)行。
• Timed Waiting（含等待時(shí)間的等待狀態(tài)）：線程進(jìn)入等待狀態(tài)，但指定了等待時(shí)間，超時(shí)后會(huì)被喚醒。
• Terminated（終止?fàn)顟B(tài)）：線程執(zhí)行完成或因異常退出。

2. wait 和 sleep 區(qū)別

wait() 和 sleep() 都是用于暫停線程的操作，但它們有明顯的區(qū)別（先說面試官最關(guān)心的）：

1）使用要求不同：

• wait() 方法必須在同步塊或同步方法內(nèi)調(diào)用，否則會(huì)拋出 IllegalMonitorStateException。這是因?yàn)?wait() 依賴于對象鎖來管理線程的等待和喚醒機(jī)制。調(diào)用后，當(dāng)前線程會(huì)釋放它持有的對象鎖，并進(jìn)入等待狀態(tài)。
• sleep() 方法可以在任何上下文中調(diào)用，不需要獲取對象鎖。調(diào)用后，線程會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，但不會(huì)釋放它持有的任何鎖。

2）方法所屬類不同：

• wait()：屬于 Object 類。
• sleep()：屬于 Thread 類。

3）恢復(fù)方式不同：

• wait()：需要被其他線程通過 notify() 或 notifyAll() 顯式喚醒，或被 wait(long timeout) 的超時(shí)參數(shù)喚醒。
• sleep()：在指定時(shí)間后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行，或通過拋出 InterruptedException 恢復(fù)。

4）用途不同：

• wait()：通常用于線程間通信，配合 notify() 或 notifyAll() 來實(shí)現(xiàn)線程的協(xié)調(diào)工作。
• sleep()：用于讓線程暫停執(zhí)行一段時(shí)間，通常用于控制線程的執(zhí)行頻率或模擬延時(shí)。

3. 線程池有哪些參數(shù)？一般如何設(shè)置

線程池是一種池化技術(shù)，用于預(yù)先創(chuàng)建并管理一組線程，避免頻繁創(chuàng)建和銷毀線程的開銷，提高性能和響應(yīng)速度。

它幾個(gè)關(guān)鍵的配置包括：核心線程數(shù)、最大線程數(shù)、空閑存活時(shí)間、工作隊(duì)列、拒絕策略。 主要工作原理如下：

1. 默認(rèn)情況下線程不會(huì)預(yù)創(chuàng)建，任務(wù)提交之后才會(huì)創(chuàng)建線程（不過設(shè)置 prestartAllCoreThreads 可以預(yù)創(chuàng)建核心線程）。
2. 當(dāng)核心線程滿了之后不會(huì)新建線程，而是把任務(wù)堆積到工作隊(duì)列中。
3. 如果工作隊(duì)列放不下了，然后才會(huì)新增線程，直至達(dá)到最大線程數(shù)。
4. 如果工作隊(duì)列滿了，然后也已經(jīng)達(dá)到最大線程數(shù)了，這時(shí)候來任務(wù)會(huì)執(zhí)行拒絕策略。
5. 如果線程空閑時(shí)間超過空閑存活時(shí)間，并且當(dāng)前線程數(shù)大于核心線程數(shù)的則會(huì)銷毀線程，直到線程數(shù)等于核心線程數(shù)（設(shè)置 allowCoreThreadTimeOut 為 true 可以回收核心線程，默認(rèn)為 false）。

Java 并發(fā)庫中提供了 5 種常見的線程池實(shí)現(xiàn)，主要通過 Executors 工具類來創(chuàng)建。

1）FixedThreadPool：創(chuàng)建一個(gè)固定數(shù)量的線程池。

線程池中的線程數(shù)是固定的，空閑的線程會(huì)被復(fù)用。如果所有線程都在忙，則新任務(wù)會(huì)放入隊(duì)列中等待。

適合負(fù)載穩(wěn)定的場景，任務(wù)數(shù)量確定且不需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整線程數(shù)。

2）CachedThreadPool：一個(gè)可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新線程的線程池。

線程池的線程數(shù)量沒有上限，空閑線程會(huì)在 60 秒后被回收，如果有新任務(wù)且沒有可用線程，會(huì)創(chuàng)建新線程。

適合短期大量并發(fā)任務(wù)的場景，任務(wù)執(zhí)行時(shí)間短且線程數(shù)需求變化較大。

3）SingleThreadExecutor：創(chuàng)建一個(gè)只有單個(gè)線程的線程池。

只有一個(gè)線程處理任務(wù)，任務(wù)會(huì)按照提交順序依次執(zhí)行。

適用于需要保證任務(wù)按順序執(zhí)行的場景，或者不需要并發(fā)處理任務(wù)的情況。

4）ScheduledThreadPool：支持定時(shí)任務(wù)和周期性任務(wù)的線程池。

可以定時(shí)或以固定頻率執(zhí)行任務(wù)，線程池大小可以由用戶指定。

適用于需要周期性任務(wù)執(zhí)行的場景，如定時(shí)任務(wù)調(diào)度器。

5）WorkStealingPool：基于任務(wù)竊取算法的線程池。

線程池中的每個(gè)線程維護(hù)一個(gè)雙端隊(duì)列（deque），線程可以從自己的隊(duì)列中取任務(wù)執(zhí)行。如果線程的任務(wù)隊(duì)列為空，它可以從其他線程的隊(duì)列中“竊取”任務(wù)來執(zhí)行，達(dá)到負(fù)載均衡的效果。

適合大量小任務(wù)并行執(zhí)行，特別是遞歸算法或大任務(wù)分解成小任務(wù)的場景。

線程池的線程數(shù)設(shè)置需要看具體執(zhí)行的任務(wù)是什么類型的。

任務(wù)類型可以分：CPU 密集型任務(wù)和 I/O 密集型任務(wù)。

CPU 密集型任務(wù)

CPU 密集型任務(wù)，就好比單純的數(shù)學(xué)計(jì)算任務(wù)，它不會(huì)涉及 I/O 操作，也就是說它可以充分利用 CPU 資源（如果涉及 I/O，在進(jìn)行 I/O 的時(shí)候 CPU 是空閑的），不會(huì)因?yàn)?I/O 操作被阻塞，因此不需要很多線程，線程多了上下文開銷反而會(huì)變多。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，CPU 密集型任務(wù)線程數(shù) = CPU 核心數(shù) + 1。

I/O 密集型任務(wù)

I/O 密集型任務(wù)，有很多 I/O 操作，例如文件的讀取、數(shù)據(jù)庫的讀取等等，任務(wù)在讀取這些數(shù)據(jù)的時(shí)候，是無法利用 CPU 的，對應(yīng)的線程會(huì)被阻塞等待 I/O 讀取完成，因此如果任務(wù)比較多，就需要有更多的線程來執(zhí)行任務(wù)，來提高等待 I/O 時(shí)候的 CPU 利用率。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，I/O 密集型任務(wù)線程數(shù) = CPU 核心數(shù) * 2 或更多一些。

（這句話一定要和面試官說）以上公式僅是一個(gè)純理論值，僅供參考！在生產(chǎn)上，需要考慮機(jī)器的硬件配置，設(shè)置預(yù)期的 CPU 利用率、CPU負(fù)載等因素，再通過實(shí)際的測試不斷調(diào)整得到合理的線程池配置參數(shù)。

4. Error 和 Exception 有什么區(qū)別

Exception 和 Error 都是 Throwable 類的子類（在 Java 代碼中只有繼承了 Throwable 類的實(shí)例才可以被 throw 或者被 catch）它們表示在程序運(yùn)行時(shí)發(fā)生的異?；蝈e(cuò)誤情況。

總結(jié)來看：Exception 表示可以被處理的程序異常，Error 表示系統(tǒng)級的不可恢復(fù)錯(cuò)誤。

詳細(xì)說明：

1）Exception：是程序中可以處理的異常情況，表示程序邏輯或外部環(huán)境中的問題，可以通過代碼進(jìn)行恢復(fù)或處理。

常見子類有：IOException、SQLException、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等。

Exception 又分為 Checked Exception（編譯期異常）和 Unchecked Exception（運(yùn)行時(shí)異常）。

• Checked Exception：在編譯時(shí)必須顯式處理（如使用 try-catch 塊或通過 throws 聲明拋出）。如 IOException。
• Unchecked Exception：運(yùn)行時(shí)異常，不需要顯式捕獲。常見的如 NullPointerException、IllegalArgumentException 等，繼承自 RuntimeException。

2）Error：表示嚴(yán)重的錯(cuò)誤，通常是 JVM 層次內(nèi)系統(tǒng)級的、無法預(yù)料的錯(cuò)誤，程序無法通過代碼進(jìn)行處理或恢復(fù)。例如內(nèi)存耗盡（OutOfMemoryError）、棧溢出（StackOverflowError）。

Error 不應(yīng)該被程序捕獲或處理，因?yàn)橐话愠霈F(xiàn)這種錯(cuò)誤時(shí)程序無法繼續(xù)運(yùn)行。

5.Synchronized 和 ReentrantLock 有什么區(qū)別？

Synchronized 是 Java 內(nèi)置的關(guān)鍵字，實(shí)現(xiàn)基本的同步機(jī)制，不支持超時(shí)，非公平，不可中斷，不支持多條件。

ReentrantLock 是 JUC 類庫提供的，由 JDK 1.5 引入，支持設(shè)置超時(shí)時(shí)間，可以避免死鎖，比較靈活，并且支持公平鎖，可中斷，支持多條件判斷。

ReentrantLock 需要手動(dòng)解鎖，而 Synchronized 不需要，它們都是可重入鎖。

一般情況下用 Synchronized 足矣，比較簡單，而 ReentrantLock 比較靈活，支持的功能比較多，所以復(fù)雜的情況用 ReentrantLock 。

6. 說下 AQS 原理

簡單來說 AQS 就是起到了一個(gè)抽象、封裝的作用，將一些排隊(duì)、入隊(duì)、加鎖、中斷等方法提供出來，便于其他相關(guān) JUC 鎖的使用，具體加鎖時(shí)機(jī)、入隊(duì)時(shí)機(jī)等都需要實(shí)現(xiàn)類自己控制。

它主要通過維護(hù)一個(gè)共享狀態(tài)（state）和一個(gè)先進(jìn)先出（FIFO）的等待隊(duì)列，來管理線程對共享資源的訪問。

state 用 volatile 修飾，表示當(dāng)前資源的狀態(tài)。例如，在獨(dú)占鎖中，state 為 0 表示未被占用，為 1 表示已被占用。

當(dāng)線程嘗試獲取資源失敗時(shí)，會(huì)被加入到 AQS 的等待隊(duì)列中。這個(gè)隊(duì)列是一個(gè)變體的 CLH 隊(duì)列，采用雙向鏈表結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)包含線程的引用、等待狀態(tài)以及前驅(qū)和后繼節(jié)點(diǎn)的指針。

AQS 常見的實(shí)現(xiàn)類有 ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore 等等。

7. 分布式鎖

分布式鎖需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)應(yīng)用實(shí)例之間的臨界資源競爭，因此它需要依賴三方組件才能實(shí)現(xiàn)這樣的功能。

常見依賴 Redis、ZooKeeper 來實(shí)現(xiàn)分布式鎖。

8. 發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢很慢，如何排查

平時(shí)進(jìn)行 SQL 調(diào)優(yōu)，主要是通過觀察慢 SQL，然后利用 explain 分析查詢語句的執(zhí)行計(jì)劃，識別性能瓶頸，優(yōu)化查詢語句。

9. 索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) b+樹 ，什么時(shí)候索引無效？

一般有以下幾種情況不推薦建立索引：

1）對于數(shù)據(jù)量很小的表

2）頻繁更新的表

3）**執(zhí)行大量的 SELECT **

4）低選擇性字段（高度重復(fù)值的列）

5）低頻查詢的列

6）長文本字段

10. CAS 在高并發(fā)的情況下會(huì)有問題嗎

CAS 是一種硬件級別的原子操作，它比較內(nèi)存中的某個(gè)值是否為預(yù)期值，如果是，則更新為新值，否則不做修改。

工作原理：

• 比較（Compare）：CAS 會(huì)檢查內(nèi)存中的某個(gè)值是否與預(yù)期值相等。
• 交換（Swap）：如果相等，則將內(nèi)存中的值更新為新值。
• 失敗重試：如果不相等，說明有其他線程已經(jīng)修改了該值，CAS 操作失敗，一般會(huì)利用重試，直到成功。

11. 樂觀鎖和悲觀鎖有什么區(qū)別？使用場景是？

悲觀鎖（Pessimistic Locking）：

• 假設(shè)會(huì)發(fā)生沖突，因此在操作數(shù)據(jù)之前就對數(shù)據(jù)加鎖，確保其他事務(wù)無法訪問該數(shù)據(jù)。常見于對數(shù)據(jù)一致性要求較高的場景。
• 實(shí)現(xiàn)方式：使用行級鎖或表級鎖，例如可以使用 SELECT ... FOR UPDATE 或 LOCK IN SHARE MODE 語句來加鎖。

樂觀鎖（Optimistic Locking）：

• 假設(shè)不會(huì)發(fā)生沖突，因此在操作數(shù)據(jù)時(shí)不加鎖，而是在更新數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行版本控制或校驗(yàn)。如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)被其他事務(wù)修改，則會(huì)拒絕當(dāng)前事務(wù)的修改，需重新嘗試。
• 實(shí)現(xiàn)方式：通常通過版本號或時(shí)間戳來實(shí)現(xiàn)，每次更新時(shí)檢查版本號或時(shí)間戳是否一致。

12. 數(shù)據(jù)庫分庫分表

分庫分表是數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的一種方法，通過將數(shù)據(jù)分散存儲在多個(gè)數(shù)據(jù)庫或表中，來提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、性能和可用性。

如果還想進(jìn)一步了解 為什么需要分庫分表，可以瀏覽面試鴨，獲取擴(kuò)展知識：美團(tuán)后端一面

13. 接口耗時(shí)較高，怎么排查?(除了業(yè)務(wù)優(yōu)化)

看服務(wù)器相關(guān)監(jiān)控

• CPU 和內(nèi)存使用率：檢查服務(wù)器的 CPU 和內(nèi)存使用率是否過高，導(dǎo)致接口響應(yīng)變慢?？梢允褂?top、htop 或者 vmstat 等工具進(jìn)行監(jiān)控。
• 磁盤 I/O：如果接口依賴于磁盤操作，如數(shù)據(jù)庫查詢或文件讀寫，磁盤 I/O 的瓶頸會(huì)影響接口性能?？梢允褂?iostat 或者 iotop 工具檢查磁盤 I/O 情況。
• 數(shù)據(jù)庫查詢性能：檢查數(shù)據(jù)庫查詢是否存在慢SQL或索引未命中情況?？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)庫自帶的慢查詢?nèi)罩净?EXPLAIN 語句分析 SQL 語句的執(zhí)行計(jì)劃。
• 線程池監(jiān)控：如果接口使用線程池處理請求，線程池配置不合理（如線程數(shù)過少或隊(duì)列過長）可能導(dǎo)致請求等待時(shí)間過長。需要檢查線程池的大小和隊(duì)列情況，并根據(jù)負(fù)載適當(dāng)調(diào)整。
• 連接池監(jiān)控：如果使用了連接池（數(shù)據(jù)庫連接池、HTTP 連接池等），需要檢查連接池的配置是否合理。連接池大小過小可能導(dǎo)致連接等待時(shí)間過長，大小過大則可能耗盡資源。

日志追蹤

• 分布式追蹤：使用分布式追蹤工具（如 Zipkin、Jaeger）來跟蹤接口調(diào)用的各個(gè)階段，找出耗時(shí)較長的環(huán)節(jié)。
• 日志分析：啟用詳細(xì)的日志記錄，包括請求接收時(shí)間、處理時(shí)間、外部依賴（如數(shù)據(jù)庫、外部服務(wù)）調(diào)用時(shí)間。通過分析日志，確定耗時(shí)主要集中在哪個(gè)階段。
• APM 工具：使用應(yīng)用性能監(jiān)控（APM）工具（如 New Relic、AppDynamics、Prometheus）來監(jiān)控接口的性能指標(biāo)，實(shí)時(shí)分析性能瓶頸。

14. Object 里都有什么？

以下是 Object 類中的主要方法及其作用：

1. public boolean equals(Object obj)

• 作用：用于比較兩個(gè)對象是否相等。默認(rèn)實(shí)現(xiàn)比較對象的內(nèi)存地址，即判斷兩個(gè)引用是否指向同一個(gè)對象。
• 使用：通常會(huì)重寫此方法來比較對象的內(nèi)容或特定屬性，以定義對象的相等性。

2. public int hashCode()

• 作用：返回對象的哈希碼，是對象的整數(shù)表示。哈希碼用于支持基于哈希的集合（如 HashMap 和 HashSet）。
• 使用：如果重寫了 equals 方法，則通常也需要重寫 hashCode 方法，以保證相等的對象具有相同的哈希碼。

3. public String toString()

• 作用：返回對象的字符串表示。默認(rèn)實(shí)現(xiàn)返回對象的類名加上其哈希碼的十六進(jìn)制表示。
• 使用：通常會(huì)重寫此方法以提供對象的更有意義的描述。

4. public final Class<?> getClass()

• 作用：返回對象的運(yùn)行時(shí)類（Class 對象）。此方法是 Object 類中的一個(gè) final 方法，不能被重寫。
• 使用：可以用來獲取對象的類信息，常用于反射操作。

5. public void notify()

• 作用：喚醒在對象的監(jiān)視器上等待的一個(gè)線程。該方法需要在同步塊或同步方法中調(diào)用。
• 使用：用于在多線程環(huán)境中進(jìn)行線程間的通信和協(xié)調(diào)。

6. public void notifyAll()

• 作用：喚醒在對象的監(jiān)視器上等待的所有線程。該方法需要在同步塊或同步方法中調(diào)用。
• 使用：與 notify() 相似，但喚醒所有等待線程，用于處理多個(gè)線程之間的協(xié)作。

7. public void wait()

• 作用：使當(dāng)前線程等待，直到其他線程調(diào)用 notify() 或 notifyAll() 方法。此方法需要在同步塊或同步方法中調(diào)用。
• 使用：用于線程間的通信，線程會(huì)等待直到被喚醒或超時(shí)。

8. public void wait(long timeout)

• 作用：使當(dāng)前線程等待，直到指定的時(shí)間到期或被喚醒。超時(shí)后線程會(huì)自動(dòng)被喚醒。
• 使用：用于實(shí)現(xiàn)帶有超時(shí)的等待機(jī)制。

9. public void wait(long timeout, int nanos)

• 作用：使當(dāng)前線程等待，直到指定的時(shí)間和納秒數(shù)到期或被喚醒。
• 使用：用于實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的等待控制，允許指定等待時(shí)間的精確到納秒。

10. protected Object clone()

• 作用：創(chuàng)建并返回當(dāng)前對象的一個(gè)副本。默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是進(jìn)行淺拷貝。
• 使用：通常會(huì)重寫此方法來實(shí)現(xiàn)深拷貝，以確?？寺ο蟮耐暾?。

11. protected void finalize()

• 作用：在垃圾回收器確定不存在對該對象的更多引用時(shí)調(diào)用，用于進(jìn)行資源釋放等清理工作。
• 使用：不建議使用，因?yàn)樗蕾囉诶厥掌鞯膶?shí)現(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致不確定的性能問題。推薦使用 try-with-resources 和 AutoCloseable 接口進(jìn)行資源管理。

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