一课掌握Java并发编程精髓|高の青

获课：666it.top/6121/ Java并发高频考点：从synchronized到AQS深度解析 synchronized关键字原理与优化 synchronized是Java中最基础的同步机制，它解决的是多个线程之间访问资源的同步性问题，保证被修饰的方法或代码块在任意时刻只能有一个线程执行。 实现原理 通过JDK自带的javap命令查看字节码信息可以发现： synchronized同步语句块使用monitorenter和monitorexit指令实现 monitorenter指令指向同步代码块的开始位置 monitorexit指令指向同步代码块的结束位置 任何对象都有一个monitor与之关联，当monitor被持有后，对象就会处于锁定状态 锁升级过程 偏向锁：第一次执行时，锁对象从无锁状态变成偏向锁（通过CAS修改对象头里的锁标志位） 轻量级锁：当有竞争时，偏向锁会升级为轻量级锁 重量级锁：轻量级锁竞争激烈时会进一步升级为重量级锁 优化方案 Java  // 基础同步方法 public synchronized void deductStock() { if(stock > 0) stock--; } // 优化方案1:分段锁 class Bucket { private int[] stocks = new int[16]; private ReentrantLock[] locks = new ReentrantLock[16]; public void deduct(int userId) { int bucket = userId % 16; locks[bucket].lock(); try { if(stocks[bucket] > 0) stocks[bucket]--; } finally { locks[bucket].unlock(); } } } AQS(AbstractQueuedSynchronizer)深度解析 AQS是Java并发包中的核心抽象类，为构建锁和同步器提供了框架基础。 AQS核心原理 状态管理：使用volatile变量state表示同步状态（锁是否占用） 队列管理：通过同步等待队列管理没有获取到同步状态的线程 独占模式：每次只能一个线程占用状态资源进行操作 AQS获取锁流程 Java  // 1.尝试获取锁 if(!tryAcquire(arg)) { // 2.获取失败则加入队列 node = addWaiter(Node.EXCLUSIVE); // 3.自旋获取锁或阻塞 acquireQueued(node, arg); } AQS实现类 基于AQS实现的三大利器： CountDownLatch：允许一个或多个线程等待其他线程完成操作 CyclicBarrier：让一组线程到达一个屏障时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障 Semaphore：控制同时访问特定资源的线程数量 并发编程高频面试题解析 synchronized相关问题 synchronized与ReentrantLock区别： synchronized是关键字，ReentrantLock是类 synchronized不可中断，ReentrantLock可中断 synchronized自动释放锁，ReentrantLock需要手动释放 ReentrantLock可以实现公平锁 悲观锁与乐观锁： 悲观锁：synchronized和Lock接口，认为并发冲突概率高 乐观锁：CAS机制，认为并发冲突概率低 volatile关键字： 保证可见性：一个线程修改后其他线程立即可见 禁止指令重排序 不保证原子性 AQS相关问题 AQS核心思想： 原子式管理同步状态 阻塞和唤醒线程功能 队列模型管理等待线程 AQS实现原理： 通过内置的FIFO双向队列完成线程排队 通过CAS操作实现状态修改 模板方法模式定义获取/释放锁的流程 AQS应用场景： 构建自定义同步器 实现各种并发工具类 解决复杂同步问题 高并发场景优化策略 减少锁粒度：使用分段锁或细粒度锁 减少锁持有时间：只在必要代码段加锁 读写分离：使用ReadWriteLock 无锁编程：使用CAS或原子类 线程池优化：合理配置线程池参数 理解synchronized和AQS的原理及使用场景，是Java并发编程的核心基础，也是面试中的高频考点。掌握这些知识不仅能帮助应对面试，更能提升实际开发中的并发编程能力。