Java多线程是面试中的高频考点，以下整理了经典面试题及参考答案。
1. 创建线程有几种方式？
Java中创建线程主要有四种方式：
- 继承Thread类：继承Thread类并重写run()方法，通过start()启动线程。
- 实现Runnable接口：实现Runnable接口的run()方法，传入Thread构造器。推荐使用，因为Java单继承多实现。
- 实现Callable接口：Callable可以有返回值和抛出异常，配合FutureTask使用。
- 线程池：通过ExecutorService创建线程池，复用线程提高效率。
2. synchronized和ReentrantLock的区别？
- 实现方式：synchronized是JVM层面的关键字，ReentrantLock是API层面的类。
- 锁释放：synchronized自动释放锁，ReentrantLock需手动unlock()，通常在finally中释放。
- 可中断性：synchronized不可中断，ReentrantLock可通过lockInterruptibly()响应中断。
- 公平锁：synchronized是非公平锁，ReentrantLock支持公平和非公平两种模式。
- 条件绑定：ReentrantLock支持多个Condition条件，synchronized只有一个等待队列。
3. volatile关键字的作用和原理？
volatile保证共享变量的可见性和禁止指令重排序，但不保证原子性。
- 可见性：volatile变量的写操作会立即刷新到主内存，读操作从主内存读取，保证线程间可见。
- 禁止重排序：通过插入内存屏障（Memory Barrier）防止编译器和处理器对指令进行重排。
- 不保证原子性：如i++操作不是原子的，需要用AtomicInteger或synchronized。
- 底层原理：写操作时会生成Lock前缀指令，将当前处理器缓存行写回主内存，并通过缓存一致性协议（MESI）使其他CPU缓存失效。
4. ThreadLocal原理及内存泄漏问题？
ThreadLocal为每个线程提供变量副本，实现线程间隔离。每个Thread对象中有一个ThreadLocalMap，key是ThreadLocal的弱引用，value是实际值。
- 内存泄漏原因：key是弱引用，GC后key变为null，但value是强引用不会被回收。如果线程不结束（如线程池），value就无法回收。
- 解决方案：使用完后调用remove()清除数据。
- InheritableThreadLocal：子线程可以获取父线程的ThreadLocal值。
5. 线程池核心参数和工作流程？
- corePoolSize：核心线程数，即使空闲也不会回收（除非设置allowCoreThreadTimeOut）。
- maximumPoolSize：最大线程数。
- keepAliveTime：非核心线程的空闲存活时间。
- workQueue：任务队列，常用LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、SynchronousQueue。
- threadFactory：线程工厂，用于创建线程。
- rejectedExecutionHandler：拒绝策略，有AbortPolicy(抛异常)、CallerRunsPolicy(调用者执行)、DiscardPolicy(丢弃)、DiscardOldestPolicy(丢弃最旧)。
工作流程：核心线程满 → 任务进队列 → 队列满 → 创建非核心线程到最大线程数 → 仍满 → 执行拒绝策略。
6. synchronized的锁升级过程？
- 无锁状态：对象头Mark Word初始状态。
- 偏向锁：第一个线程访问时，在Mark Word中记录线程ID。同一线程再次进入只需CAS判断。
- 轻量级锁：多线程竞争但无激烈冲突，通过CAS自旋获取锁。
- 重量级锁：自旋失败或竞争激烈，升级为重量级锁，通过Monitor（操作系统层面的互斥量）实现，线程阻塞唤醒。
7. AQS（AbstractQueuedSynchronizer）原理？
AQS是Java并发包的核心框架，ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等都基于AQS实现。
- 核心结构：一个volatile int state表示同步状态，一个FIFO双向队列存储等待线程。
- 独占模式：ReentrantLock使用，state表示锁被重入的次数。
- 共享模式：Semaphore/CountDownLatch使用，state表示剩余许可数。
- 获取锁：tryAcquire()尝试获取，失败则封装为Node入队，park阻塞。前驱节点释放时unpark后继节点。
8. 什么是死锁？如何排查和预防？
死锁：两个或多个线程互相持有对方需要的锁，导致永久阻塞。
- 四个必要条件：互斥、持有并等待、不可剥夺、循环等待。
- 排查工具：jstack输出线程dump，查找”Found one Java-level deadlock”；jconsole可视化检测；Arthas的thread命令。
- 预防：固定锁顺序、使用tryLock设置超时、避免嵌套锁、使用并发工具类替代手动加锁。
9. CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别？
- CountDownLatch：一次性使用，countDown()减1，await()等待到0。用于主线程等待子任务完成。
- CyclicBarrier：可重复使用，await()等待到指定数量后一起放行，可执行barrierAction。用于多线程同步。
- Semaphore：信号量，acquire()获取许可，release()释放。用于限流。
10. CompletableFuture的用法？
CompletableFuture是Java 8引入的异步编程工具，支持链式调用、组合多个异步任务。
- supplyAsync/runAsync：异步执行任务。
- thenApply/thenAccept/thenRun：链式处理结果。
- thenCompose：串联两个异步任务。
- allOf/anyOf：等待所有/任一任务完成。
- exceptionally/handle：异常处理。