Java并发编程笔记：线程基础、并发工具与ConcurrentHashMap解析

"并发编程笔记20190526.docx" 并发编程是现代计算机科学中的核心概念，尤其在Java这样的多线程环境中，理解并发编程的基础和高级工具至关重要。这份笔记详细介绍了线程基础、线程间的共享和协作，以及Java中的线程并发工具类，并深入探讨了并发容器，特别是ConcurrentHashMap的实现，还涉及到了性能测试的JMH框架。 首先，笔记阐述了线程基础，包括进程和线程的概念，它们是操作系统资源分配的基本单位。CPU核心数与线程数的关系影响着并发执行的能力。并行和并发的区别在于是否真正同时执行，而多线程编程需要注意避免竞态条件、死锁等问题。 在Java中，线程的启动通常通过Thread类或实现Runnable接口完成，线程的中止则需谨慎处理，防止资源泄露。ThreadLocal则提供线程局部变量，使得每个线程拥有独立的变量副本，避免了线程间的数据冲突。 线程间的共享和协作是并发编程的核心。共享可通过全局变量实现，但容易引发问题，因此常常使用同步机制，如synchronized关键字。ThreadLocal则提供了线程安全的局部变量。线程间的协作常通过各种并发工具类实现，如CountDownLatch用于同步多个线程，CyclicBarrier用于等待所有线程到达某个点再继续，Semaphore控制并发访问数量，而Future和FutureTask则用于获取异步任务的结果。 Fork/Join框架是一种高效处理大任务的工具，基于工作窃取算法和分而治之策略，能将大任务拆分成小任务并行执行。AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是Java并发库的核心，它定义了两种资源共享方式，并提供了锁和条件的抽象，支持锁的可重入特性。 在并发容器部分，笔记详细分析了ConcurrentHashMap。JDK1.7中，ConcurrentHashMap采用分段锁机制，以提高并发性能。JDK1.8则引入了更高效的节点链表和红黑树结构，优化了插入、删除和查找操作。除了ConcurrentHashMap，还有其他并发容器如ConcurrentSkipListMap和ConcurrentSkipListSet，以及实现写时复制的CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet等。 最后，JMH（Java Microbenchmark Harness）性能测试框架被介绍，它提供了评估代码性能的标准化方法，包括环境搭建、执行测试、基本概念和各种注解与选项的使用。 这份笔记涵盖了并发编程的关键知识点，从基础到进阶，对于理解和实践Java并发编程具有很高的参考价值。