【面试实战】# 并发编程
1.线程状态请表明 Java 中线程的几种状态，并描述每种状态的特点和转换条件。
[*]NEW（新建）：线程被创建，但尚未启动。
[*]RUNNABLE（可运行）：线程正在运行，可能在执行代码，也可能等候操作体系资源。
[*]BLOCKED（阻塞）：线程在等候监视器锁，以便进入同步块/方法。
[*]WAITING（等候）：线程等候另一个线程显式地唤醒它（例如，Object.wait()，Thread.join()）。
[*]TIMED_WAITING（计时等候）：线程等候另一个线程在指定的时间内唤醒它（例如，Thread.sleep()，Object.wait(long timeout)）。
[*]TERMINATED（终止）：线程已完成执行。
线程状态的转换条件包罗线程的启动、资源竞争、同步块/方法的进入与退出、以及超时等。
2.synchronized 和 ReentrantLock
synchronized 和 ReentrantLock 有什么区别？在什么情况下会选择使用 ReentrantLock？
[*]synchronized：是Java中的内置同步机制，修饰方法或代码块，使用对象内部的监视器锁。简单易用，但功能有限（如不能尝试锁定、不能定时锁定）。
[*]ReentrantLock：是 java.util.concurrent.locks 包中的锁，具有更多的高级功能，如可重入、可定时、可中断的锁定方式，支持公平锁和非公平锁。
选择 ReentrantLock 的情况：
[*]需要尝试锁定或定时锁定。
[*]需要公平锁定（顺序锁定）。
[*]需要更灵活的锁定机制和条件变量（例如 Condition）。
3.线程池
请说明 ThreadPoolExecutor 类的核心参数及其作用。你会如何调整线程池的配置来应对高并发的需求？
ThreadPoolExecutor 类的核心参数：
[*]corePoolSize：核心线程数，线程池中始终保持存活的线程数。
[*]maximumPoolSize：最大线程数，线程池中允许的最大线程数。
[*]keepAliveTime：线程空闲时间，当线程数超过 corePoolSize 时，超时未任务的线程会被终止。
[*]unit：keepAliveTime 的时间单位。
[*]workQueue：任务队列，保存等候执行的任务。
[*]threadFactory：线程工厂，创建新线程的方式。
[*]handler：拒绝策略，当任务无法提交到线程池时的处置惩罚方式。
高并发配置发起：
[*]根据任务类型调整 corePoolSize 和 maximumPoolSize。
[*]选择合适的队列（有界/无界）避免资源耗尽。
[*]使用合适的拒绝策略（如 CallerRunsPolicy）以防止任务丢失。
4.Future 和 CompletableFuture
Future 和 CompletableFuture 有何区别？在什么情况下你会选择使用 CompletableFuture？
[*]Future：体现一个异步计算的结果，可以通过 get() 方法获取计算结果，但会阻塞直到任务完成。适用于简单的异步任务。
[*]CompletableFuture：扩展了 Future，提供了更丰富的 API 来进行异步任务的组合和处置惩罚（如 thenApply、thenAccept）。支持链式调用和异常处置惩罚。
使用 CompletableFuture 的情况：
[*]需要进行多个异步任务的组合。
[*]需要非阻塞地处置惩罚异步结果。
[*]需要处置惩罚异步计算的异常。
5.阻塞队列
请介绍几种常用的阻塞队列及其适用场景。
常用的阻塞队列：
[*]ArrayBlockingQueue：基于数组的有界阻塞队列。
[*]LinkedBlockingQueue：基于链表的有界或无界阻塞队列。
[*]PriorityBlockingQueue：支持优先级排序的无界阻塞队列。
[*]DelayQueue：支持延时获取元素的无界阻塞队列。
[*]SynchronousQueue：不存储元素的队列，每个插入操作必须等候对应的移除操作。
适用场景：
[*]ArrayBlockingQueue：固定容量的场景，避免队列过大。
[*]LinkedBlockingQueue：需要动态增长的队列长度场景。
[*]PriorityBlockingQueue：需要优先级处置惩罚的场景。
[*]DelayQueue：需要延迟执行的任务调理场景。
[*]SynchronousQueue：生产者和消费者一对一交互的场景。
6.CAS
什么是 CAS（Compare-And-Swap）？它是如安在 Java 中实现的？请描述其优缺点。
CAS（Compare-And-Swap）：
[*]CAS 是一种无锁算法，用于实现原子操作。通过比较内存中的某个值与预期值，假如相同则修改成新值，否则不修改。
[*]在 Java 中，CAS 通过 sun.misc.Unsafe 类中的方法实现（如 compareAndSwapInt）。
优点：
[*]高效，无需阻塞线程。
[*]适合在多线程环境下包管数据一致性。
缺点：
[*]可能会导致忙等候（假如 CAS 操作频繁失败）。
[*]不适合复杂的同步场景（如需要维护多个变量的一致性）。
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