Java 并发编程学习笔记

参考资料：

JAVA并发专题 - 终有救赎的专栏 - 掘金

Java并发编程学习路线（建议收藏��） | Java程序员进阶之路x沉默王二

面试题目：

JUC第一讲：Java并发知识体系详解 + 面试题汇总(P6熟练 P7精通)-阿里云开发者社区

• 练气篇 内存模型

第一章 CPU多级缓存模型

• 

1.什么是CPU多级缓存模型？小陈：老王，最近学习并发不知如何入手，看的知识很零散；没多久又记不住了，你有啥好建议吗? - 掘金

• 第二章 CPU 缓存一致性MESI

• 

4.什么是MESI缓存一致性协议？怎么解决并发的可见性问题？MESI一致性协议 小陈：老王，上一章你让我看看MESI一致 - 掘金

• 第三章 JMM模型

• 

2.什么是JAVA内存模型？为什么要设计JAVA内存模型？ 小陈：老王，看了上一篇的《CPU多级缓存模型》，有个疑问为什 - 掘金

第四章 JMM一致性的实现
 

1.内存可见性

• 

2.禁止指令重排序

6.什么是内存屏障？具有什么作用？什么是内存屏障？ 小陈：老王，上一篇你引出了volatile底层是通过内存屏障来解决可 - 掘金

• 筑基篇  volatile、synchronized

第五章 内存可见性、指令重排、原子性

内存可见性

• 指令重排
  

• 原子性
  

3.线程安全之可见性、有序性、原子性是什么？小陈：上一篇说了JAVA内存模型，但是后面说了在多线程并发操作的时候有可见性 - 掘金

第六章 Volatile的三性实现

1. 内存可见性
   
   2.指令重排
   
   7.volatile怎么通过内存屏障保证可见性和有序性？volatile通过内存屏障保证可见性 小陈：老王，你上一篇抛出 - 掘金

第七章 Synchronized的基本用法

1.锁加在静态对象上

2.锁加在实例对象上

3.锁在同一实例对象上才互斥，monitorenter申请锁，nonitorexit释放锁。

9.synchronized 是个啥东西？应该怎么使用？synchronized 是什么？ 老王：小陈，从今天开始我们就 - 掘金

第八章 Synchronized的底层实现

1. 对象头
   

2.Mark word

10.对象头、Mark Word、monitor、synchronized怎么关联起来？老王：开讲啦，开讲啦，小陈快来上 - 掘金
3.锁的升级

12.synchronized的锁重入、锁消除、锁升级原理？无锁、偏向锁、轻量级锁、自旋、重量级锁小陈：呼叫老王.... - 掘金

第九章 Synchronized的三性实现

1.内存可见性

2.指令重排

3.原子性实现

13.synchronized总结：怎么保证可见性、有序性、原子性？synchronized的原子性 通过前面的篇章我们 - 掘金

结丹篇 CAS

第十章 Unsafe类基本操作

1. 分配和回收对外内存
2. 直接访问内存地址上的数据
3. CAS操作
4. 挂起和唤醒线程
5. 读障碍器、写障碍器、全障碍器

14.JDK底层Unsafe类是个啥东西？老王：小陈啊，从今天开始我们就要进入 《结丹篇》 了，在这一篇章里面，要注意听 - 掘金

第十一章 CAS的原子性

1. 加偏向锁或者轻量级锁
2. 通知总线独占

15.unsafe类的CAS是怎么保证原子性的？老王：小陈啊，上一章我们讲了usafe是个啥东西，以及unsafe提供的 - 掘金

第十二章 AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong

1. volatile & CAS
2. 适用于并发较轻的情况

17.AtomicInteger、AtomicBoolean的底层原理小陈：老王啊，今天就要开始Atomic原子类的学习 - 掘金

第十三章 LongAdder
1.当并发较重的情况下，while循环自旋会很浪费时间。
2.使用分段锁方式来提高并发。
19.Atomic系列之LongAdder的底层原理（分段锁提升并发性能）老王：小陈啊，上一章我们讲解了cas的缺陷，无 - 掘金

第十四章 AtomicReference、AtomicStampedReference

1. AtomicReference解决同时需要更新多个变量的问题
2. AtomicStampedReference解决ABA问题

18.AtomicReference、AtomicStampReference底层原理。多个变量更新怎么保证原子性？CAS的ABA问题怎么解决？ - 掘金

• 元婴篇 并发锁与框架

第十五章 AQS基础框架

AbstractQueueSynchronizer

tryLock()

tryRelease()

getState()

setState()

Enq()

addWaiter()

Park

Unpark()

Java高级面试必问：AQS 到底是什么？ - 知乎

第十六章 ReentrantLock

深入理解Java并发重入锁ReentrantLock | 二哥的Java进阶之路

Volatile +CAS 实现线程互斥访问

关键字	使用方式	公平性	排队队列	性能比较	实现方式
lock	显示加锁和释放锁	非公平锁、公平锁	可在多个condition队列上等待	大部分情况下比synchronized优	Volatile+CAS
synchronized	使用关键字修饰方法、方法块	非公平锁	只能在单个队列上等待	在JDK1.6 JVM对synchronized关键字优化后，性能基本接近	Monitor

第十七章 ReadWriteLock

深入理解Java并发读写锁ReentrantReadWriteLock | 二哥的Java进阶之路

Int state，高位表示读锁数量，低位表示写锁数量。

读锁：持有读锁时，其他线程可继续获取读锁，不可获取写锁。

写锁：持有写锁时，其他线程不可获取读锁，也不可获取写锁。

锁降级

锁降级：是指在获取写锁后，再获取读锁，然后释放写锁，释放读锁。

解决问题：解决某线程写入数据后，接着读取该数据，可能不一致的问题。

第十八章 线程间的通信

Object

wait(), notify(), notifyAll()

使用案例：生产者与消费者1，不能精确通知条件

从根上理解生产者-消费者模式 | 二哥的Java进阶之路

Condition

await(), signal(), signalAll()

使用案例：生产者与消费者2，可精确通知条件里的一个线程

详解 Java Condition 的 await 和 signal 等待通知机制 | 二哥的Java进阶之路

LockSupport

park(), unpark(Thread t)

使用案例：ABC打印问题，可精准通知线程

深入理解Java并发线程阻塞唤醒类LockSupport | 二哥的Java进阶之路

第十九章 框架通信类

Semphore

Exchanger

CountDownLatch

CyclicBarrier

Java并发编程通信工具类 Semaphore、Exchanger、CountDownLatch、CyclicBarrier、Phaser等一网打尽 | 二哥的Java进阶之路

• 化神篇 并发容器

基础容器

第二十章 CopyOnWriteArrayList

底层实现：写的时候拷贝数据到新数组，然后设置到新的数组引用。

使用场景：读多写少。

CopyOnWriteArrayList实现原理及源码分析-腾讯云开发者社区-腾讯云

第二十一章 ConcurrentLinkedList

底层实现：lock

吊打面试官之Java ConcurrentLinkedQueue | 二哥的Java进阶之路

第二十二章 ConcurrentHashMap

底层实现：1.7 segement 分段锁 1.8 CAS+synchronized

吊打Java面试官之ConcurrentHashMap（线程安全的哈希表） | 二哥的Java进阶之路

BlockingQueue

第二十三章 ArrayBlockingQueue

一把锁，两个等待队列。

第二十四章 LinkedBlockingQueue

两把锁，两个等待队列。

源码深入解析BlockingQueue | 二哥的Java进阶之路

第二十五章 PriorityBlockingQueue

小顶堆取优先级最小的出队列。

PriorityBlockingQueue详解 - 忧愁的chafry - 博客园

第二十六章 SynchronousQueue

作用：放入的线程全部等待消费线程来取（可同时多个线程），事件的及时传递。

底层：非公平通过Stack来实现，公平通过队列来实现。

源码解析Synchronous Queue 这种特立独行的队列 - 知乎

特殊容器

第二十七章 ThreadLocal

一个线程的threadLocalMap可以有多个threadLocal做weak reference key，来保持不同的对象。

ThreadLocal
set(Object value)

Get()

Remove() 不使用的时候记得显式清除。

5000字10张图讲清楚本地变量ThreadLocal | 二哥的Java进阶之路

• 飞升篇 线程池

第二十八章 ThreadPoolExecutor

1. 小于coreThread，新建线程；
2. 大于coreThread, 放入等待队列；
3. 小于maxThread，新建线程；
4. 大于maxThread，启用拒绝策略。

newFixed   coreThread ==maxThread, LinkedBlockingQueue 队列无界容易内存溢出

newCached coreThread,Integer.MAX_VALUE, SynchronousQueue 队列无界，效率不高

24张图带你彻底弄懂 Java 线程池 | 二哥的Java进阶之路

第二十九章 ScheduledThreadPoolExecutor

fixedRate 每五分钟一次

fixedDelay 每隔五分一次

深入剖析Java定时任务ScheduledThreadPoolExecutor | 二哥的Java进阶之路

第三十章   ForkJoinPool

ForkJoinPool

深入理解Java并发编程之Fork/Join框架 | 二哥的Java进阶之路