📌 什么是Java并发编程？

Java并发编程是指在多线程环境中编写能够高效处理任务的程序。通过合理利用多核CPU和并行处理能力，可以显著提升程序性能。

Java_concurrency

🧠 核心概念

  • 线程（Thread）：程序执行的最小单元，通过Thread类或Runnable接口创建
  • 进程（Process）：操作系统资源分配的基本单位，一个进程可包含多个线程
  • 同步（Synchronization）：控制多线程共享资源访问的机制，如synchronized关键字
  • 锁（Lock）：通过ReentrantLock等类实现更灵活的线程控制
  • 并发（Concurrency）：与并行（Parallel）的区别在于逻辑上同时发生，但物理上可能交替执行
Java_thread_pool

🧩 线程与并发实践

✅ 线程创建方式

  1. 继承Thread类并重写run()方法
  2. 实现Runnable接口
  3. 使用Callable与Future（适用于有返回值的任务）

⚠️ 线程安全问题

  • 数据竞争（Data Race）
  • 死锁（Deadlock）
  • 活锁（Live Lock）
  • 突发性饥饿（Starvation）
Java_locks

🔒 同步机制详解

🐞 原子操作

  • 使用AtomicInteger等原子类避免锁竞争
  • CAS（Compare and Swap）实现无锁更新

🛡️ 锁优化技巧

  • 避免锁粒度过粗，尽量使用ReentrantLock替代synchronized
  • 利用Lock的公平策略减少资源竞争

🧹 线程协作工具

  • wait() / notify()机制
  • CountDownLatch实现任务等待
  • CyclicBarrier实现多线程同步
Java_synchronization

🧹 线程池与任务调度

📦 线程池类型

  • FixedThreadPool：固定数量线程
  • CachedThreadPool：自动调整线程数量
  • SingleThreadExecutor：单线程执行

📈 任务提交方式

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
executor.submit(() -> {
    // 任务逻辑
});

🧠 调度策略

  • 使用ScheduledExecutorService实现定时任务
  • 通过ThreadPoolExecutor自定义核心参数
Java_thread_pool_usage

❓ 常见问题与解决方案

  • Q: 如何避免线程死锁？
    A: 遵循锁顺序原则，使用tryLock()尝试获取锁

  • Q: 什么是线程本地存储（ThreadLocal）？
    A: 用于存储线程私有变量，避免共享状态竞争

  • Q: 如何优化并发性能？
    A: 合理使用缓存、减少锁竞争、采用异步处理

📚 扩展阅读

如需深入学习Java并发高级特性，可访问：/java-concurrency-advanced
或了解线程池最佳实践：/java-thread-pool-tutorial

Java_concurrency_tutorial