尚硅谷周阳JUC课程学习笔记分享

知识点1：Java并发包JUC概述 Java并发包（Java Util Concurrent，简称JUC）是Java提供的一系列并发编程相关API的集合。JUC主要提供了并发编程中的一些基础类，比如线程池的构建、原子操作类、锁的实现类等。它最早是在Java 5中引入，并在后续版本中不断丰富完善。JUC的出现极大地简化了多线程编程的难度，使得开发者可以更加方便地实现高并发的程序。 知识点2：多线程基础概念 在学习JUC之前，理解多线程编程的基础概念至关重要。多线程是指在一个程序中同时运行多个线程来执行多个任务。线程是程序执行流的最小单元。在JUC的学习中，会涉及到线程的创建、线程的生命周期、线程的同步机制（互斥锁、自旋锁、条件变量等）、线程通信和协作等。 知识点3：线程池（ThreadPoolExecutor） 线程池是JUC中一个非常重要的组件，它可以有效地管理线程的生命周期，减少在创建和销毁线程上所花的时间和资源。线程池通过预先创建一定数量的线程，放入池中，当有任务提交时直接从池中获取线程来执行，执行完后线程并不会销毁，而是返回到线程池中等待下次任务。线程池的使用可以提升系统响应速度，同时减少线程创建和销毁的开销。 知识点4：原子操作类（AtomicInteger, AtomicLong等） 在多线程环境下，对共享变量的修改如果处理不当，很容易发生线程安全问题。原子操作类提供了一种线程安全的方式来更新变量，这通常是通过底层的CAS（Compare-And-Swap）操作来实现的。JUC提供了多种原子操作类，如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean等，这些类适用于计数器、序列生成器等场景。 知识点5：锁的相关知识（ReentrantLock, ReentrantReadWriteLock, StampedLock） JUC提供了比synchronized关键字更高级的锁机制。ReentrantLock是一个可重入的互斥锁，它提供了更多高级功能，如定时锁、尝试获取锁等。ReentrantReadWriteLock提供了读写锁的概念，允许多个读操作并发进行，但在写操作时能够保证独占访问。 stampedLock是一种新型的锁，它通过引入戳的概念来提供乐观读锁和悲观读写锁。 知识点6：并发集合（ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList） 并发集合是针对多线程环境设计的集合框架。例如ConcurrentHashMap是一个线程安全的HashMap，它在JDK 5引入，相比于传统HashMap，在高并发环境下提供了更好的性能。CopyOnWriteArrayList是一个线程安全的ArrayList，它通过每次修改时复制底层数组来实现线程安全，适合读操作远多于写操作的场景。 知识点7：同步工具类（Semaphore, CyclicBarrier, CountDownLatch） 同步工具类在多线程协作中扮演着重要角色。Semaphore是信号量，用于限制访问特定资源的线程数量。CyclicBarrier允许一组线程互相等待，直到所有线程都达到某个点之后才能继续执行。CountDownLatch是一个倒计时的同步器，允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。 知识点8：并发控制框架（AQS, FutureTask, Callable） AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是JUC中实现锁和其他同步器的基础框架。FutureTask可以用来封装Callable任务，它是一个可以取消的异步计算的结果。通过submit方法提交Callable任务给ExecutorService，可以获取FutureTask，然后通过FutureTask的get方法获取计算结果，这样可以实现非阻塞的等待。 知识点9：条件变量（Condition） 在多线程编程中，条件变量是一种允许线程以协作的方式阻塞和唤醒的同步机制。它常与锁配合使用，以允许线程在等待某个条件成立时挂起，并在条件成立时被通知唤醒。在JUC中，每个ReentrantLock实例都拥有一个与之关联的Condition实例，它提供了await、signal、signalAll等方法来实现条件变量的基本操作。 知识点10：JUC的其他辅助工具（Phaser, Exchanger） Phaser是一个可伸缩的同步屏障，它允许线程在某个点相互等待，类似于CyclicBarrier，但它更灵活，可以动态地注册或注销参与方。Exchanger是一个用于交换对象的工具，它允许两个线程在某个点交换数据，这在需要在两个线程间交换数据时非常有用，例如在多线程处理任务时的数据交换。 总结：以上总结了JUC中涉及的主要知识点和组件。JUC是Java并发编程的核心，掌握它的使用对于开发高性能的多线程应用程序至关重要。通过对JUC的学习和应用，可以更好地理解并发编程的原理和技巧，提升软件的运行效率和可靠性。