Java并发编程深度解析：从基础到进阶

并发编程内部分享深入探讨了Java并发编程的关键知识点，旨在帮助开发者更好地理解和应用这一复杂领域。课程分为四个主要部分： 1. 基础知识： - **内置锁与显示锁**：Java中的`synchronized`关键字提供了内置锁机制，这是Java语言对多线程访问共享资源的一种控制方式。`synchronized`在早期版本中表现为偏向锁、轻量级锁和重量级锁，其中： - 偏向锁（JDK 1.6之前）：只有当一个线程进入临界区后，其他线程才会尝试获取偏向锁，直到该线程离开，锁会自动撤销。 - 轻量级锁（JDK 1.6引入）：在并发访问不频繁时，线程会尝试通过CAS（Compare-and-Swap）操作优化为轻量级锁，减少上下文切换开销。 - 重量级锁：当轻量级锁升级失败或竞争激烈时，JVM会将锁转化为重量级锁，导致线程阻塞等待。 - **内存可见性、volatile与ThreadLocal**： - 内存可见性：保证了多线程环境中的数据可见性，确保线程间通信的正确性。 - `volatile`关键字：用于标记变量，确保其值对所有线程都是可见的，并禁止指令重排序。 - `ThreadLocal`：每个线程有自己的ThreadLocal变量副本，避免了竞态条件。 2. 进阶知识： - **Executor线程池**：Java提供了一组工具类（Executor、ThreadPoolExecutor等）来管理线程，可以控制线程数量、任务队列、执行顺序等，提升并发性能并简化线程管理。 - **BoundQueue有界队列**：限制并发任务的数量，防止无限资源消耗。 - **饱和策略**：处理线程池满时的任务处理策略，如拒绝策略、缓冲策略等。 3. 原理知识： - **原子变量**：保证在多线程环境下的操作是不可分割的，不会被其他线程干扰。 - **CAS（Compare-and-Swap）与自旋锁**：CAS是一种无锁的原子操作，用于更新变量，自旋锁则是不断尝试获取锁直到成功，降低上下文切换成本。 - **ABA问题与AtomicStampedReference**：ABA问题指一个对象在多线程环境下可能看起来变化了两次，而实际上没有，AtomicStampedReference通过增加版本号解决这个问题。 - **非阻塞的链表算法**：使用CAS等无锁技术实现的数据结构，提高并发性能。 4. 交流与实践： - **DoubleCheck（双重检查锁）**：一种优化线程安全初始化的技术，避免多次初始化，但需注意双重检查锁定的正确实现以防止死锁。 通过这个系列的分享，学习者可以掌握Java并发编程的核心概念、设计模式以及性能优化策略，为编写高效、可扩展的并发代码奠定坚实基础。