Java 并发编程专题：线程、锁、JMM、CAS、AQS、线程池与虚拟线程

发表于2020-09-15|Java

|浏览量:

学习地图

并发编程不是「会写 synchronized」就够了。我按由浅入深的顺序给自己划了一条路线：先搞清线程生命周期与中断语义，再理解 JMM 带来的可见性与有序性问题；接着用 CAS 和原子类解决简单计数场景，遇到复杂互斥再落到 AQS 及其衍生锁；最后把线程池参数调优和 Java 21 虚拟线程纳入工程实践。

自检清单

能否解释「创建线程」与「启动线程」的区别？
能否画出 happens-before 在 volatile 写/读上的作用？
能否说明为什么线程池不建议用 Executors 静态工厂？

小练习

用两个线程交替打印 A/B 各 10 次，分别尝试 synchronized、ReentrantLock 和 Semaphore，体会 API 差异与可读性权衡。

课堂外的思考

学习「Java 并发编程专题：线程、锁、JMM、CAS、AQS、线程池与虚拟线程」时，我把自己放在线上值班的情境里：如果告警与这一主题相关，我能否在较短时间内建立假设并用数据验证？这种提问方式逼迫我从「看过」变成「讲得清楚、做得到」，也避免笔记沦为标题摘抄。

与同事的讨论方式

我会用白板画出状态机、内存布局或调用链，请同事挑错。若被追问「更高并发或更老 JDK 版本会怎样」，答不上来就回到文首原文链接查 primary source，而不是凭记忆硬编。讨论后把新认识补进笔记末尾。

可复现实验

为每个主题保留最小复现：一段可运行的 Java 片段、一条 jcmd/jstack 命令，或一组压测对比。记录环境（JDK 小版本、CPU 核数、容器限制），结论才可靠。实验细节不必全部公开，但索引要能找到。

补充复习

把本篇三个关键词写入间隔重复卡片，并各关联一个真实项目场景；暂时用不到的概念标记「待实践」，避免笔记只增不用。

文章作者: Dai Wei

文章链接: https://www.daiwei.biz/knowledge/java/concurrent/overview/

版权声明: 本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明来源 Dai Wei！

学习路线 Java并发

扫码打赏

微信
支付宝

相关推荐

Java 基础专题：语法、面向对象、泛型、反射、代理与序列化

Java 基础不是背语法清单，而是理解对象模型、参数传递、泛型擦除、反射调用和框架扩展机制——这些是集合、并发、JVM 与 Spring 的共同前置。核心概念Java 基础可拆为四块：语言语法与 OOP（类、继承、多态、异常）、类型与参数语义（值传递、引用变量）、编译期类型系统（泛型、通配符、擦除）以及运行时元编程（反射、动态代理、SPI、序列化）。面试与工程里反复出现的，往往是后三块与日常写法的落差。关键机制与实践建议按「能写代码 → 能解释行为 → 能读框架」递进：先过语法与 OOP，再专门攻克值传递与 equals/hashCode；然后学泛型与通配符的 PECS 原则；最后补反射、JDK/CGLIB 代理、SPI 与序列化边界。读 Spring、MyBatis 源码前，至少应能说明 @Autowired 和 Mapper 接口为何离不开反射与代理。常见误区与小结把「对象引用当引用传递」与 Java 只有值传递混为一谈。认为 List<String> 运行时仍带类型信息（擦除后都是 raw type）。生产环境直接使用 JDK...

三要素CAS 需要内存位置 V、旧值 A、新值 B：当且仅当 V 当前等于 A 时，才原子地写成 B。它提供了乐观并发的基础，但不保证整体业务原子性——多次 CAS 之间仍可能被其他线程插入。 ABA 与解决思路栈顶从 A→B→A，单纯值比较会误判「未变化」。AtomicStampedReference 用版本戳标记每次变更，或像 ConcurrentLinkedQueue 那样用唯一节点对象规避。手写伪代码123456void increment(AtomicInteger counter) { for (;;) { int prev = counter.get(); if (counter.compareAndSet(prev, prev + 1)) return; }} 失败重试是常态，高竞争下 CAS 也会成为热点，需要降级为锁或分段。课堂外的思考学习「CAS 详解」时，我把自己放在线上值班的情境里：如果告警与这一主题相关，我能否在较短时间内建立假设并用数据验证？这种提问方式逼迫我从「看过」变成「讲得清楚、...

算法专题：面试刷题路线、核心模板与 LeetCode 高频题

算法学习不是记答案，而是把题目翻译成模型。数组与字符串常对应双指针、滑动窗口和前缀和；有序性提示二分；“所有方案”常用回溯；局部选择可能是贪心；重复子问题则指向动态规划。树和图的核心是 DFS、BFS，优先队列适合持续取得极值，并查集适合动态连通。一条有效路线是先掌握复杂度、数组、链表、栈、队列和哈希表，再学习排序、二分、递归与树遍历，最后进入回溯、贪心、动态规划和图算法。每学一种方法，都应整理四件事：适用信号、不变量、标准步骤、时间与空间代价。做题时先写暴力方案，它给出正确性基线；随后寻找重复计算、无效枚举或可利用的顺序。通用过程可写成：明确输入输出和边界；估算规模允许的复杂度；选择数据结构；写出循环或递归不变量；用空输入、单元素、重复值和极端值验证；最后分析复杂度。错题复盘应记录“为何没识别模型”，而不是抄代码。常见误区包括只刷数量、不隔日重做；背模板却不知道退出条件；把哈希操作永远视为 O(1)；过早追求最优而没有可运行基线。面试表达也应先说思路与正确性，再写代码和测试。小结：题库只是训练素材，真正可迁移的是模型、不变量和复杂度意识。能从新题中识别旧结构，才算形...

Java并发常见面试题总结（中）

volatile 到底保证什么保证可见性与禁止特定重排序，不保证复合操作原子性。典型用途：状态标志、双重检查单例的引用发布。 happens-before 速记程序次序规则、监视器锁规则、volatile 规则、线程 start/join 规则——面试时用一条链路串起来，比罗列名词更有说服力。线程池五参数core、max、keepAlive、workQueue、handler。拒绝策略不是「越大越好」：有界队列 + CallerRuns 往往比无界队列更能暴露背压。模拟题线程池队列长度 100，core=4，max=8，来了 200 个短任务，画出任务在 core 线程、队列、max 扩容与拒绝策略之间的流转。课堂外的思考学习「Java并发常见面试题总结（中）」时，我把自己放在线上值班的情境里：如果告警与这一主题相关，我能否在较短时间内建立假设并用数据验证？这种提问方式逼迫我从「看过」变成「讲得清楚、做得到」，也避免笔记沦为标题摘抄。与同事的讨论方式我会用白板画出状态机、内存布局或调用链，请同事挑错。若被追问「更高并发或更老 JDK 版本...

ThreadLocal 详解

实现要点每个 Thread 持有 ThreadLocalMap，key 是 ThreadLocal 弱引用，value 强引用。get/set 实际在当前线程 map 里读写，实现线程封闭。典型用途SimpleDateFormat 非线程安全，用 ThreadLocal 包装；MDC 日志 traceId；Sa-Token 等上下文传递。泄漏场景线程池 worker 长期存活，若未 remove，大对象 value 无法回收。规范：try/finally 中 threadLocal.remove()。继承性InheritableThreadLocal 在创建子线程时复制父值；线程池复用 worker 时不会自动传递，需要 TransmittableThreadLocal 等增强方案。课堂外的思考学习「ThreadLocal 详解」时，我把自己放在线上值班的情境里：如果告警与这一主题相关，我能否在较短时间内建立假设并用数据验证？这种提问方式逼迫我从「看过」变成「讲得清楚、做得到」，也避免笔记沦为标题摘抄。与同事的讨论方式我会用白板画出状态机、内存布...

Java 锁详解：互斥锁、读写锁、自旋锁与 synchronized 锁优化

锁的分类视角按乐观/悲观：synchronized、ReentrantLock 属悲观；CAS 自旋属乐观。按共享性：读写锁读共享写独占。按可中断/超时：ReentrantLock 提供 tryLock、lockInterruptibly。 synchronized 优化偏向锁减少无竞争开销，轻量级锁用 CAS 抢 Mark Word，竞争激烈膨胀为重量级监视器。JDK15 起偏向锁默认关闭，了解历史即可。 ReentrantLock 对比需手动 unlock，支持公平锁、Condition 多队列。示例： 123Lock lock = new ReentrantLock();lock.lock();try { /* 临界区 */ } finally { lock.unlock(); } 读多写少优先考虑 ReadWriteLock 或 StampedLock（注意不可重入读写规则）。课堂外的思考学习「Java 锁详解：互斥锁、读写锁、自旋锁与 synchronized 锁优化」时，我把自己放在线上值班的情境里：...

评论

数据加载中