Java并发编程：JUC工具包与底层原理解析

"JUC并发编程+底层原理注意，一定要是JDK1.8、IDE一定要设置" Java并发编程是Java程序设计中的重要组成部分，尤其是Java Util Concurrent (JUC) 工具包，自JDK 1.5引入以来，它极大地简化了多线程和并发控制的实现。JUC包提供了各种高级并发组件，如线程池、同步器、锁等，旨在提高多线程环境下的程序性能和可维护性。 1. **什么是JUC** JUC，全称Java Util Concurrent，是Java标准库中用于并发编程的一个包，包含了丰富的并发工具类。它提供了一组高级并发构建模块，如`ExecutorService`线程池、`Semaphore`信号量、`CountDownLatch`倒计时门闩、`CyclicBarrier`循环屏障、`Future`异步结果、`Atomic`原子变量类以及各种锁和同步器等。 2. **进程与线程** - **进程**：是操作系统资源分配的基本单位，比如我们运行的QQ.exe和Music.exe就是两个独立的进程。 - **线程**：是程序执行的最小单元，一个进程中可以有多个线程，至少包含一个主线程。在Java中，如main线程和垃圾回收线程都是线程。 3. **并发与并行** - **并发**：在同一时间段内，多个线程交替执行，看起来像是同时进行，但实际上是CPU快速切换线程的结果，适用于单核CPU系统。 - **并行**：在多核或多CPU系统中，多个线程或进程可以真正地同时执行，不依赖于CPU的上下文切换。 4. **线程状态** Java中的线程有六种状态，包括NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING和TERMINATED。这些状态反映了线程从创建到结束的不同阶段。 5. **wait()与sleep()的区别** - **wait()**：属于`Object`类的方法，用于线程间的通信，让当前线程等待，释放持有的锁，直到被其他线程唤醒或超时。 - **sleep()**：属于`Thread`类的方法，让当前线程暂停执行一段时间，不释放锁，时间结束后自动恢复执行。 6. **Lock锁** - **传统synchronized**：Java内置的同步机制，提供了互斥访问，但不具备中断、定时等待和可重入等高级特性。 - **JUC Lock**：如`ReentrantLock`，提供了比`synchronized`更细粒度的控制，支持公平锁、非公平锁、可中断、可选择的定时等待等特性。 7. **多线程编程原则** - **高内聚，低耦合**：确保每个线程只处理其职责范围内的任务，减少线程之间的交互，提高程序的稳定性和可维护性。 - **线程操作资源类**：线程通过调用资源类的公共方法来协作处理共享资源，避免直接操作共享对象。 在实际的企业级开发中，遵循良好的编程规范，如使用JUC提供的并发工具类，可以编写出高效、安全的并发程序。例如，`SaleTicketTest1`示例中，展示了如何使用`Lock`锁和Lambda表达式实现售票服务，模拟了多线程环境下并发售出有限数量的票的过程。