1. 開篇詞
你好，我是韋恩，在 Java 領(lǐng)域混跡 9 年有余。 相信每一位 Java 工程師對(duì) Java 并發(fā)都不陌生，無論是面試、工作中編寫的代碼以及線上問題定位都需要并發(fā)知識(shí)。
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Java 并發(fā)是面試中考察的基礎(chǔ)技能
Java 并發(fā)被認(rèn)為是 Java 候選人必備的技能之一，面試中出現(xiàn)的頻率不亞于 JVM，很多工作多年的 Java 程序員因?yàn)槠綍r(shí)不注重這方面的學(xué)習(xí)，與心儀的工作機(jī)會(huì)失之交臂。對(duì) Java 并發(fā)考察一方面能反映候選人日常工作是否深入底層，平時(shí)遇到難題是否足夠多，另一方面還能反應(yīng)候選人是否有自我學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)力，這也是篩選普通工程師和優(yōu)秀工程師的常用套路。
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工作編碼中離不開并發(fā)知識(shí)
線程是 Java 語言不可或缺的功能，多線程能充分發(fā)揮多核心處理器系統(tǒng)的計(jì)算力，這使得我們寫 Java 代碼不得不理解多線程運(yùn)行的原理，處理不當(dāng)就會(huì)帶來線程安全問題（稍后章節(jié)會(huì)有講解）。我們接入的各種框架、中間件中充斥著并發(fā)代碼，掌握好并發(fā)知識(shí)能讓我們通過查看代碼做出最優(yōu)的技術(shù)選型。
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問題診斷與定位離不開并發(fā)知識(shí)
在工作如果我們維護(hù)的尤其是擁有海量用戶的大型系統(tǒng)，我們需要監(jiān)控系統(tǒng)中的每個(gè)細(xì)節(jié)，要系統(tǒng)整體運(yùn)行機(jī)制有了解，對(duì)系統(tǒng)有足夠的掌控力，并發(fā)知識(shí)是不可或缺的。比如線程池滿如何發(fā)生的？哪些線程消耗的 CPU 最高？造成死鎖的根源是什么？為什么多線程環(huán)境下結(jié)果與預(yù)期不一致？鎖等待造成的 RT 增高是否有優(yōu)化空間等等。
并發(fā)知識(shí)的 Java 工程師的必備技能，但學(xué)好并發(fā)卻不是件容易的事情，主要有三點(diǎn)。
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Java 并發(fā)需要系統(tǒng)的進(jìn)行學(xué)習(xí)
不同于 Java API, 可能我們看看樣例和代碼就掌握了，而學(xué)好并發(fā)我們需要首先熟悉并發(fā)理論，然后結(jié)合實(shí)踐掌握并發(fā)的解決方案，在學(xué)習(xí)過程中需要遵守循序漸進(jìn)的原則。如果要達(dá)到舉一反三效果，還需要掌握并發(fā)包的內(nèi)部原理。
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Java 并發(fā)是需要總結(jié)并形成記憶
并發(fā)領(lǐng)域包含的知識(shí)點(diǎn)非常多，有些知識(shí)點(diǎn)在工作中不常用但卻在面試中高頻出現(xiàn)；有些知識(shí)點(diǎn)是為后續(xù)的知識(shí)點(diǎn)打基礎(chǔ)的；并發(fā)組件的使用是分場景的，我們需要對(duì)每一個(gè)并發(fā)組件的優(yōu)缺點(diǎn)了如指掌。
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并發(fā)包的原理的研究需要花很長時(shí)間
核心原理是需要掌握的，比如 ThreadPoolExecutor 工作流程想必大家面試中都遇到過， 原理的研究最直接的方式就是 debug 源碼，但缺點(diǎn)就是非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力，另外很難抓住核心。但如果通過圖形化來描述核心原理，那么對(duì)學(xué)習(xí)是事半功倍的。
2. 專欄特點(diǎn)
筆者自工作以來，一直對(duì) Java 并發(fā)編程保持著濃厚的興趣，并將 Java 并發(fā)的學(xué)習(xí)所得總結(jié)成腦圖，并持續(xù)優(yōu)化，里面涵蓋了并發(fā)理論、代碼樣例、圖解原理、場景實(shí)踐，從全方位介紹各個(gè)并發(fā)組件，配上大量流程圖，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行多維對(duì)比；每一節(jié)文字會(huì)比較精煉，盡量將重心放到原理闡述和核心點(diǎn)講解上，保證干貨滿滿，相信該專欄能成為大家工作、面試中的掌中寶。
3. 課程模塊
專欄涵蓋的知識(shí)點(diǎn)比較全面，共分為八大模塊。
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并發(fā)理論基礎(chǔ)
本模塊將從操作系統(tǒng)層面講解線程安全問題是如何產(chǎn)生的，在多線程編程的過程中，支撐我們解決線程安全問題的理論基礎(chǔ)是什么。本模塊是該專欄的基礎(chǔ)，對(duì)后續(xù)模塊的學(xué)習(xí)有很大幫助，同時(shí)也會(huì)刷新大家對(duì)并發(fā)世界的重新認(rèn)識(shí)。
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Java 的線程狀態(tài)流轉(zhuǎn)
一個(gè)線程在它的生命周期內(nèi)從創(chuàng)建到銷毀都經(jīng)歷了哪幾種狀態(tài)，狀態(tài)之間是如何流轉(zhuǎn)的，不同狀態(tài)下有什么表現(xiàn)；線程如何終止和中斷；守護(hù)線程與普通線程有什么區(qū)別；線程間如何進(jìn)行通信的，wait/signal 機(jī)制是什么；上述問題在本模塊都會(huì)得到解答。
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Java 的 Atomic 類用在什么場景
Atomic 類在 Java 中是非常常用的類，本模塊會(huì)講解這些不同的 Atomic 類包括 AtomicInteger,AtomicBoolean,AtomicLong,AtomicReference,Atomic*FieldUpdater 分別用在什么場景，以及如何通過 CAS 操作實(shí)現(xiàn)無鎖化操作的，通過本模塊的學(xué)習(xí)，會(huì)進(jìn)一步加深對(duì) CAS 的認(rèn)識(shí)。
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Java 的鎖的運(yùn)行原理是什么
講解 Lock 鎖與原生 Synchronized 鎖的區(qū)別，以及鎖的底層實(shí)現(xiàn) AQS，AQS 是整個(gè)并發(fā)包的核心，理解了 AQS 的原理就了解了鎖機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，結(jié)合常見的鎖沖入鎖和讀寫鎖，來講解這兩種鎖的使用場景和具體實(shí)現(xiàn)。
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Java 中有哪些并發(fā)安全容器
講述線程安全的 List-CopyOnWriteArrayList，線程安全的 Set-CopyOnWriteSet，線程安全的 Map-ConcurrentHashMap，分為 jdk1.7 和 jdk1.8 兩個(gè)實(shí)現(xiàn)版本，并且闡述 HashMap 在多線程中如何出現(xiàn)死循環(huán)的。 本模塊還會(huì)對(duì)常見的隊(duì)列進(jìn)行講解，包括阻塞隊(duì)列 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、LinkedTransferBlockingQueue，以及非阻塞隊(duì)列 ConcurrentLinkedQueue，優(yōu)先隊(duì)列和延遲隊(duì)列 DelayQueue 及 DelayedWorkQueue。
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面試熱點(diǎn)–Java 線程池
Java 線程池是面試?？純?nèi)容，本模塊不僅會(huì)涵蓋線程池?？嫉闹R(shí)點(diǎn)，還會(huì)講述整個(gè)線程池的底層實(shí)現(xiàn)，jdk8 新特性 CompletableFuture，以及 Fork/Join 框架。
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巧妙運(yùn)用 Java 并發(fā)工具類解決并發(fā)問題
本模板會(huì)介紹常見的 Java 并發(fā)工具類，并且進(jìn)行多維度對(duì)比，學(xué)完本模塊，大家能了解對(duì)各自工具類的活學(xué)活用。
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多線程問題診斷與定位
本模塊會(huì)結(jié)合實(shí)際案例演示從問題的發(fā)現(xiàn)、止損、恢復(fù)的全過程，并且通過監(jiān)控工具實(shí)時(shí)查看線程運(yùn)行狀態(tài)，讓大家能夠?qū)€程運(yùn)行狀態(tài)有一個(gè)全局的把握。
4. 學(xué)習(xí)建議
并發(fā)領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)之間關(guān)系是承上啟下的，學(xué)習(xí)一定要遵守一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，盡量不要跳章節(jié)學(xué)習(xí)。除此之外，專欄里面出現(xiàn)的代碼，一定要在 IDE 里面敲出來，并且親自運(yùn)行，最好能自己改變下代碼，觀察不同場景下的運(yùn)行結(jié)果，對(duì)知識(shí)的掌握會(huì)更加牢固。專欄中每個(gè)小節(jié)都會(huì)總結(jié)一個(gè)腦圖，在學(xué)習(xí)的過程中，最好結(jié)合自己的理解和學(xué)習(xí)最終畫出整個(gè)腦圖，以方便后續(xù)檢索和溫習(xí)；遇到理解不了了，及時(shí)和大家討論，經(jīng)過自己的思考實(shí)在想不出可以向筆者提問，筆者都是樂意為大家解答的。