# ♥Java并发知识体系详解♥Java 并发相关知识体系详解，包含理论基础，线程基础，synchronized，volatile，final关键字, JUC框架等内容。@pdai
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Java 并发 - 知识体系Java 并发 - 理论基础多线程的出现是要解决什么问题的?线程不安全是指什么? 举例说明并发出现线程不安全的本质什么? 可见性，原子性和有序性。Java是怎么解决并发问题的? 3个关键字，JMM和8个Happens-Before线程安全是不是非真即假? 不是线程安全有哪些实现思路?如何理解并发和并行的区别?Java 并发 - 线程基础线程有哪几种状态? 分别说明从一种状态到另一种状态转变有哪些方式?通常线程有哪几种使用方式?基础线程机制有哪些?线程的中断方式有哪些?线程的互斥同步方式有哪些? 如何比较和选择?线程之间有哪些协作方式?Java并发 - Java中所有的锁Java提供了种类丰富的锁，每种锁因其特性的不同，在适当的场景下能够展现出非常高的效率。本文旨在对锁相关源码、使用场景进行举例，为读者介绍主流锁的知识点，以及不同的锁的适用场景。关键字: synchronized详解Synchronized可以作用在哪里? 分别通过对象锁和类锁进行举例。Synchronized本质上是通过什么保证线程安全的? 分三个方面回答：加锁和释放锁的原理，可重入原理，保证可见性原理。Synchronized由什么样的缺陷? Java Lock是怎么弥补这些缺陷的。Synchronized和Lock的对比，和选择?Synchronized在使用时有何注意事项?Synchronized修饰的方法在抛出异常时,会释放锁吗?多个线程等待同一个Synchronized锁的时候，JVM如何选择下一个获取锁的线程?Synchronized使得同时只有一个线程可以执行，性能比较差，有什么提升的方法?我想更加灵活地控制锁的释放和获取(现在释放锁和获取锁的时机都被规定死了)，怎么办?什么是锁的升级和降级? 什么是JVM里的偏斜锁、轻量级锁、重量级锁?不同的JDK中对Synchronized有何优化?关键字: volatile详解volatile关键字的作用是什么?volatile能保证原子性吗?之前32位机器上共享的long和double变量的为什么要用volatile? 现在64位机器上是否也要设置呢?i++为什么不能保证原子性?volatile是如何实现可见性的? 内存屏障。volatile是如何实现有序性的? happens-before等说下volatile的应用场景?关键字: final详解所有的final修饰的字段都是编译期常量吗?如何理解private所修饰的方法是隐式的final?说说final类型的类如何拓展? 比如String是final类型，我们想写个MyString复用所有String中方法，同时增加一个新的toMyString()的方法，应该如何做?final方法可以被重载吗? 可以父类的final方法能不能够被子类重写? 不可以说说final域重排序规则?说说final的原理?使用 final 的限制条件和局限性?看本文最后的一个思考题B. Java进阶 - Java 并发之J.U.C框架：然后需要对J.U.C框架五大类详细解读，包括：Lock框架，并发集合, 原子类, 线程池和工具类。@pdai
JUC - 类汇总和学习指南JUC框架包含几个部分?每个部分有哪些核心的类?最最核心的类有哪些?B.1 Java进阶 - Java 并发之J.U.C框架【1/5】：CAS及原子类：从最核心的CAS, Unsafe和原子类开始分析。
JUC原子类: CAS, Unsafe和原子类详解线程安全的实现方法有哪些?什么是CAS?CAS使用示例，结合AtomicInteger给出示例?CAS会有哪些问题?针对这这些问题，Java提供了哪几个解决的?AtomicInteger底层实现? CAS+volatile请阐述你对Unsafe类的理解?说说你对Java原子类的理解? 包含13个，4组分类，说说作用和使用场景。AtomicStampedReference是什么?AtomicStampedReference是怎么解决ABA的? 内部使用Pair来存储元素值及其版本号java中还有哪些类可以解决ABA的问题? AtomicMarkableReferenceB.2 Java进阶 - Java 并发之J.U.C框架【2/5】：锁：然后分析JUC中锁。
JUC锁: LockSupport详解为什么LockSupport也是核心基础类? AQS框架借助于两个类：Unsafe(提供CAS操作)和LockSupport(提供park/unpark操作)写出分别通过wait/notify和LockSupport的park/unpark实现同步?LockSupport.park()会释放锁资源吗? 那么Condition.await()呢?Thread.sleep()、Object.wait()、Condition.await()、LockSupport.park()的区别? 重点如果在wait()之前执行了notify()会怎样?如果在park()之前执行了unpark()会怎样?JUC锁: 锁核心类AQS详解什么是AQS? 为什么它是核心?AQS的核心思想是什么? 它是怎么实现的? 底层数据结构等AQS有哪些核心的方法?AQS定义什么样的资源获取方式? AQS定义了两种资源获取方式：独占(只有一个线程能访问执行，又根据是否按队列的顺序分为公平锁和非公平锁，如ReentrantLock) 和共享(多个线程可同时访问执行，如Semaphore、CountDownLatch、 CyclicBarrier )。ReentrantReadWriteLock可以看成是组合式，允许多个线程同时对某一资源进行读。AQS底层使用了什么样的设计模式? 模板AQS的应用示例?JUC锁: ReentrantLock详解什么是可重入，什么是可重入锁? 它用来解决什么问题?ReentrantLock的核心是AQS，那么它怎么来实现的，继承吗? 说说其类内部结构关系。ReentrantLock是如何实现公平锁的?ReentrantLock是如何实现非公平锁的?ReentrantLock默认实现的是公平还是非公平锁?使用ReentrantLock实现公平和非公平锁的示例?ReentrantLock和Synchronized的对比?JUC锁: ReentrantReadWriteLock详解为了有了ReentrantLock还需要ReentrantReadWriteLock?ReentrantReadWriteLock底层实现原理?ReentrantReadWriteLock底层读写状态如何设计的? 高16位为读锁，低16位为写锁读锁和写锁的最大数量是多少?本地线程计数器ThreadLocalHoldCounter是用来做什么的?缓存计数器HoldCounter是用来做什么的?写锁的获取与释放是怎么实现的?读锁的获取与释放是怎么实现的?RentrantReadWriteLock为什么不支持锁升级?什么是锁的升降级? RentrantReadWriteLock为什么不支持锁升级?B.3 Java进阶 - Java 并发之J.U.C框架【3/5】：集合：再理解JUC中重要的支持并发的集合。
JUC集合: ConcurrentHashMap详解为什么HashTable慢? 它的并发度是什么? 那么ConcurrentHashMap并发度是什么?ConcurrentHashMap在JDK1.7和JDK1.8中实现有什么差别? JDK1.8解決了JDK1.7中什么问题ConcurrentHashMap JDK1.7实现的原理是什么? 分段锁机制ConcurrentHashMap JDK1.8实现的原理是什么? 数组+链表+红黑树，CASConcurrentHashMap JDK1.7中Segment数(concurrencyLevel)默认值是多少? 为何一旦初始化就不可再扩容?ConcurrentHashMap JDK1.7说说其put的机制?ConcurrentHashMap JDK1.7是如何扩容的? rehash(注：segment 数组不能扩容，扩容是 segment 数组某个位置内部的数组 HashEntry
JUC线程池: FutureTask详解FutureTask用来解决什么问题的? 为什么会出现?FutureTask类结构关系怎么样的?FutureTask的线程安全是由什么保证的?FutureTask结果返回机制?FutureTask内部运行状态的转变?FutureTask通常会怎么用? 举例说明。JUC线程池: ThreadPoolExecutor详解为什么要有线程池?Java是实现和管理线程池有哪些方式? 请简单举例如何使用。为什么很多公司不允许使用Executors去创建线程池? 那么推荐怎么使用呢?ThreadPoolExecutor有哪些核心的配置参数? 请简要说明ThreadPoolExecutor可以创建哪是哪三种线程池呢?当队列满了并且worker的数量达到maxSize的时候，会怎么样?说说ThreadPoolExecutor有哪些RejectedExecutionHandler策略? 默认是什么策略?简要说下线程池的任务执行机制? execute –> addWorker –>runworker (getTask)线程池中任务是如何提交的?线程池中任务是如何关闭的?在配置线程池的时候需要考虑哪些配置因素?如何监控线程池的状态?JUC线程池: ScheduledThreadPool详解ScheduledThreadPoolExecutor要解决什么样的问题?ScheduledThreadPoolExecutor相比ThreadPoolExecutor有哪些特性?ScheduledThreadPoolExecutor有什么样的数据结构，核心内部类和抽象类?ScheduledThreadPoolExecutor有哪两个关闭策略? 区别是什么?ScheduledThreadPoolExecutor中scheduleAtFixedRate 和 scheduleWithFixedDelay区别是什么?为什么ThreadPoolExecutor 的调整策略却不适用于 ScheduledThreadPoolExecutor?Executors 提供了几种方法来构造 ScheduledThreadPoolExecutor?JUC线程池: Fork/Join框架详解Fork/Join主要用来解决什么样的问题?Fork/Join框架是在哪个JDK版本中引入的?Fork/Join框架主要包含哪三个模块? 模块之间的关系是怎么样的?ForkJoinPool类继承关系?ForkJoinTask抽象类继承关系? 在实际运用中，我们一般都会继承 RecursiveTask 、RecursiveAction 或 CountedCompleter 来实现我们的业务需求，而不会直接继承 ForkJoinTask 类。整个Fork/Join 框架的执行流程/运行机制是怎么样的?具体阐述Fork/Join的分治思想和work-stealing 实现方式?有哪些JDK源码中使用了Fork/Join思想?如何使用Executors工具类创建ForkJoinPool?写一个例子: 用ForkJoin方式实现1+2+3+...+100000?Fork/Join在使用时有哪些注意事项? 结合JDK中的斐波那契数列实例具体说明。B.5 Java进阶 - Java 并发之J.U.C框架【5/5】：工具类：最后来看下JUC中有哪些工具类，以及线程隔离术ThreadLocal。
JUC工具类: CountDownLatch详解什么是CountDownLatch?CountDownLatch底层实现原理?CountDownLatch一次可以唤醒几个任务? 多个CountDownLatch有哪些主要方法? await(),countDown()CountDownLatch适用于什么场景?写道题：实现一个容器，提供两个方法，add，size 写两个线程，线程1添加10个元素到容器中，线程2实现监控元素的个数，当个数到5个时，线程2给出提示并结束? 使用CountDownLatch 代替wait notify 好处。JUC工具类: CyclicBarrier详解什么是CyclicBarrier?CyclicBarrier底层实现原理?CountDownLatch和CyclicBarrier对比?CyclicBarrier的核心函数有哪些?CyclicBarrier适用于什么场景?JUC工具类: Semaphore详解什么是Semaphore?Semaphore内部原理?Semaphore常用方法有哪些? 如何实现线程同步和互斥的?Semaphore适合用在什么场景?单独使用Semaphore是不会使用到AQS的条件队列?Semaphore中申请令牌(acquire)、释放令牌(release)的实现?Semaphore初始化有10个令牌，11个线程同时各调用1次acquire方法，会发生什么?Semaphore初始化有10个令牌，一个线程重复调用11次acquire方法，会发生什么?Semaphore初始化有1个令牌，1个线程调用一次acquire方法，然后调用两次release方法，之后另外一个线程调用acquire(2)方法，此线程能够获取到足够的令牌并继续运行吗?Semaphore初始化有2个令牌，一个线程调用1次release方法，然后一次性获取3个令牌，会获取到吗?JUC工具类: Phaser详解Phaser主要用来解决什么问题?Phaser与CyclicBarrier和CountDownLatch的区别是什么?如果用CountDownLatch来实现Phaser的功能应该怎么实现?Phaser运行机制是什么样的?给一个Phaser使用的示例?JUC工具类: Exchanger详解Exchanger主要解决什么问题?对比SynchronousQueue，为什么说Exchanger可被视为 SynchronousQueue 的双向形式?Exchanger在不同的JDK版本中实现有什么差别?Exchanger实现机制?Exchanger已经有了slot单节点，为什么会加入arena node数组? 什么时候会用到数组?arena可以确保不同的slot在arena中是不会相冲突的，那么是怎么保证的呢?什么是伪共享，Exchanger中如何体现的?Exchanger实现举例Java 并发 - ThreadLocal详解什么是ThreadLocal? 用来解决什么问题的?说说你对ThreadLocal的理解ThreadLocal是如何实现线程隔离的?为什么ThreadLocal会造成内存泄露? 如何解决还有哪些使用ThreadLocal的应用场景?C. Java进阶 - Java 并发之 本质与模式：最后站在更高的角度看其本质(协作，分工和互斥)，同时总结上述知识点所使用的模式。@pdai
TODO：Java 并发 - 并发的本质：协作,分工和互斥TODO：Java 并发 - 并发的模式梳理# 参考文档官方文档 https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-17.html
并发官方教程 https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/atomic.html
Doug Lea并发编程文章全部译文 http://ifeve.com/doug-lea/
Java并发知识点总结 https://github.com/CL0610/Java-concurrency
线程与多线程必知必会(基础篇) https://zhuanlan.zhihu.com/p/33616143