目录
1.并发与并行
2.线程切换
3.单线程一定比多线程快吗？
4.如何查看线程信息？
5.锁
6.volatile
7.Synchronized
8.锁的升级与对比
9.轻量级锁
10.轻量级的锁和重量级的锁的区别
11.自旋锁自旋超过多少次才会升级到重量级的锁？
12.什么是原子操作？
13.CAS操作
1.并发与并行
并发是指多线程下对相同资源进行竞争，对同一变量进行读写操作。并行则是各自运行自己的，没有竞争互不影响。
2.线程切换
在多核情况下，上下文切换可达到1毫秒1次。
我们可以使用哪些工具测量：
可以使用Lmbench3测量上下文切换的时长
可以使用vmstat测量上下文切换的次数
3.单线程一定比多线程快吗？
①.多线程是有上下文切换的，这会产生时间开销的
②.在没有CPU浪费的情况下，单线程是比多线程快的
4.如何查看线程信息？
①用jstack命令dump(记录一瞬间状态)线程信息，看看pid为3117的进程里的线程都在做什么
sudo -u admin opt/ifeve/java/bin/jstack 31177 > /home/tengfei.fangtf/dump17
切换管理员权限从bin目录下，查看31177线程的信息，并将信息保存在后面的文件下。
②统计所有线程分别处于什么状态，发现300多个线程处于WAITING（onobjectmonitor）状态。
grep java.lang.Thread.State dump17 | awk '{print $2$3$4$5}'| sort | uniq -c
筛选信息，筛选数据的前n行或者后n行都可以 ，统计排序出来并按一定的规则进行筛选
5.锁
举一个死锁的例子：
两个线程A、B，其中一个线程上锁，它里面的代码需要先执行，里面代码是先睡眠2s，然后锁住B，由于先睡眠，此时CPU会先去执行线程B，线程B的代码是锁住A，此时并不能直接去锁，因为A已被锁住，没有解锁，只能等待，等到2s过了，继续执行线程A，A的下一个步骤是锁B，此时B没有解锁，就等待，两边都在等待，就产生了死锁。
如何避免死锁：
①避免一个线程同时获取多个锁
②避免一个线程在锁内同时占用多个资源，尽量保证每个锁只占用一个资源
③尝试使用定时锁，使用locktryLock来替代使用内部锁机制
④对于数据库锁，加锁和解锁必须在同一个数据库连接里，否则会出现解锁失败的情况。
6.volatile
volatile是一个轻量级的锁，可以保证共享变量的“可见性”。
可见性：在多线程情况下，一个线程修改了volatile修饰的变量，其他的线程可以立马读到这个被修改的值。这个点关键在于每个在进行操作的时候都会产生一个副本数据，进行修改。
内存屏障：是一个约定，就是有个标记，当线程访问的时候，如果有这个标记，就不允许在去访问某个变量
原子操作：要么都成功，要么都失败。比如五个步骤，前四个步骤成功了，最后一步失败了，那么前面四个都要还原成原来的。
缓存：相对于远程服务器，有一个离使用者更近的地方，反应更快就是缓存。
写缺失：发生在多线程中，假如有两个线程，一个线程把内存中的数据删除了，而另一个 线程打算把缓存中的数据刷回去的时候，发现内存中数据没有了。
volatile如何保证可见性？
在多线程中，其他线程将内存的数据存入缓存中，此时相同数据有多个，当一个缓存行中的数据修改完之后，需要刷回内存，此时刷回去的时候，内存的数据一更改，那么原先缓存中其他的数据就会失效，如果其他线程还想使用，就需要重新从内存中取出数据放入缓存中。
由于有总线，绝对是一个个排队更改的，不存在多线程他就必须一起通过一起修改。
他有两种实现方式：第一是锁总线，这个锁住总线代表无论是其他线程不能通过，即使和它无关 的指令也不能通过，只能通过他自己，代价太大，不推荐。第二是锁缓存，只是锁住其他缓存的线程，一个打算刷回去的时候，其他几个就会被锁住，阻止多个区域往回刷新。
7.Synchronized
Synchronized()中只能是引用类型，不能是基本类型。
当这个锁在普通方法上的时候，锁的是实例对象(调用这个方法的实例对象)。
当这个锁在静态方法上的时候，锁的是当前类的class对象。
当这个锁在同步方法块的时候，锁的是Synchronized括号里的对象。
Synchronized在JVM中的实现原理：
我们只要记住两个指令monitorenter和monitorexit，JVM是基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码块同步的，但是两者的实现细节也是有一定区别的。代码块同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的，而方法同步是使用另外一种方式来实现的，细节在JVM规范里并没有详细说明。但是，方法的同步同样可以使用这两个指令来实现。
monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置，而monitorexit是插入到方法结束处和异常处，JVM要保证每个monitorenter都必须有一个monitorexit指令与其对应。任何一个对象都要有一个Monitor对象与之关联，并且如果有一个monitor被持有后，它将处于锁定状态。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor的所有权，也就是尝试获取对象的锁。
Java对象头：Synchronized用的锁时存在Java对象头里的。Java对象头里的Mark word里默认存储对象的HashCode、分代年龄和锁标记位。
8.锁的升级与对比
锁只能升级不能降级，意味着偏量锁升级升级成轻量级锁之后，不可以降级为偏向锁。
偏向锁：
加锁过程：
这个不需要自己控制，只要你进入这个线程，那么这个对象就会加上锁。一个线程访问这个同步块想获取锁的时候，会在对象头和锁栈帧中的记录着存储锁偏向的线程ID，那么之后进入的话就比较这个ID就可以了。如果成功了，那么就可以获取锁。如果失败了，两种情况，看看是否设置了偏向锁，怎么看是否设置呢？就是看Mark Word中的锁标识是否设置成了1（1肯定代表设置了），如果没有设置，这就需要CAS去竞争锁了；如果设置了，就尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程。
撤销过程：
这个偏向锁的撤销机制是只有等到竞争出现才会释放锁，也就是当其他线程开始尝试获取偏向锁时，持有偏向锁的线程才会释放锁。
比如现在一个线程(1号线程)持有偏向锁，此时来了另外的2号线程想要获取锁，那么2号线程需要等待全局安全点（在这个时间点上没有正在执行的字节码）。它会首先暂停拥有偏向锁的线程，也就是暂停1号线程。然后检查持有偏向锁的线程是否活着，如果线程不处于活动状态，则将偏向锁设置成无锁状态；如果线程仍然活着，拥有偏向锁的栈会被执行，遍历偏向对象的锁记录，栈中的锁记录和对象头的Mark Word要么重新偏向于其他线程，要么恢复到无锁或者标记对象不适合作为偏向锁，最后唤醒暂停的线程。
只有一个线程来竞争才是最适合偏向锁的，太多了就会锁膨胀为轻量级锁。
9.轻量级锁
加锁状态：
线程在执行同步块之前，JVM会先在当前线程的栈桢中创建用于存储锁记录的空间，并将对象头中的Mark Word复制到锁记录中，官方称为Displaced Mark Word。然后线程尝试使用CAS将对象头中的Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁。
轻量级锁解锁：
轻量级解锁时，会使用原子的CAS操作将Displaced Mark Word替换回到对象头，如果成功，则表示没有竞争发生。如果失败，表示当前锁存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁、
自旋会消耗CPU，为了避免无用的自旋（比如获得锁的线程被阻塞住了），一旦锁升级成重量级锁，就不会再恢复到轻量级锁状态。当锁处于这个状态下，其他线程试图获取锁时，都会被阻塞住，当持有锁的线程释放锁之后会唤醒这些线程，被唤醒的线程就会进行新一轮的夺锁之争。
10.轻量级的锁和重量级的锁的区别
轻量级的锁：
假如一个多线程轮流执行一个任务，如果是轻量级的锁，那么一个线程在工作，其他的线程会一直自旋，一直检查锁的状态，当线程停止工作，解开锁时，那么其他几个线程会选出一个立马替上。由此可见，轻量级的锁由于自旋，极其浪费CPU的性能，但是他的反应速度是很快的，一旦解锁就会有其他线程锁住。
重量级的锁：
还是多个线程执行一个任务，其中一个执行，其他的会进入到阻塞队列，此时，CPU就不需要管这几个线程了，专心的负责那个锁住的线程任务，当解开锁时，会有一个通知发给阻塞队列，然后他们在过来上锁。由此可见，重量级的锁基本不占用CPU，但是反应速度有点慢，需要等消息队列过来才能去锁住。
11.自旋锁自旋超过多少次才会升级到重量级的锁？
有线程超过10次自旋或自旋线程数超过CPU核数的一半，自动升级为重量级锁。
12.什么是原子操作？
不可中断的一个或者一系列操作。
13.CAS操作
我们都知道线程修改数据都是有一个副本的，拿副本去内存跟本来的数据相比。比如有三个线程123，此时内存数据为0，他们要进行+1操作，此时，他们拿到了三个副本，都是0，线程1现在进行+1，然后拿着+1的数据进入内存，他记录这原先的数据0和现在的数据1，先拿0去跟内存的数据进行比较，看看是不是我们期望的值(也就是原先的值)，发现也是0，那么就替换成这个1，此时线程2又拿着原先的值0和现在的值进行比较，发现内存中的数据是1，和手里不一样，就会操作失败，那么就进行自旋，把自己的数据变为1，然后将这个副本在带回去，这个就是CAS操作，比较并交换。
