居然有人說學Java併發編程只是爲了應付面試？怪不得你只能拿10K!

前言

招聘黃金季，大廠每個月都要吸納幾十名 Java 開發，對普通人來講，那但是幾十張通往財務自由的船票。經驗要求通常 3 年起，但不少 3 年經驗的 Java，卻在一面就掛得很慘。Java 3 年的「坎」，到底是什麼呢？耐心看完，必定對你有幫助。

技術崗，不是靠工做年限吃飯的崗位。3年經驗是個幌子，我整理過一份詳細的大廠崗位需求表，不少 20K 以上的 Java 崗，基本都要求具有高併發分佈式的相關經驗。老練的面試官知道，對於一個 Java 程序員而言，若是對併發編程有全面而深刻的瞭解，那說明技術功底足夠紮實。

因此，併發編程也是大廠面試的必考項。例如悲觀鎖和樂觀鎖分別適合在什麼場景應用？線程、進程和協程的本質區別是什麼？常見的高併發分佈式系統架構有哪些？互聯網流量激增的時代，對應用程序的併發性能、處理能力、處理時效性有着更高要求，高併發編程，直接成爲資深開發和小白開發本質的分水嶺。

我爲你們整理了一下併發編程學習的11個點

1. 併發編程的挑戰
2. Java併發機制的底層實現原理
3. Java內存模型
4. Java併發編程基礎
5. Java中的鎖
6. Java併發容器和框架
7. Java中的13個原子操做類
8. Java中的併發工具類
9. Java中的線程池
10. Executor框架
11. Java併發編程實踐

一 併發編程的挑戰

併發編程的目的是爲了讓程序運行得更快，可是，並非啓動更多的線程就能讓程序最大限度地併發執行。在進行併發編程時，若是但願經過多線程執行任務讓程序運行得更快，會面臨很是多的挑戰，好比上下文切換的問題、死鎖的問題，以及受限於硬件和軟件的資源限制問題，本章會介紹幾種併發編程的挑戰以及解決方案。

1.1 上下文切換

1.2 死鎖

1.3 資源限制的挑戰

1.4 本章小結

二Java併發機制的底層實現原理 

Java代碼在編譯後會變成Java字節碼，字節碼被類加載器加載到JVM裏，JVM執行字節碼，最終須要轉化爲彙編指令在CPU上執行，Java中所使用的併發機制依賴於JVM的實現和CPU的指令。本章咱們將深刻底層一塊兒探索下Java併發機制的底層實現原理。

2.1 volatile的應用

2.2 synchronized的實現原理與應用

2.3 原子操做的實現原理

2.4 本章小結

三Java內存模型 

Java線程之間的通訊對程序員徹底透明，內存可見性問題很容易困擾Java程序員，本章將揭開Java內存模型神祕的面紗。本章大體分4部分：Java內存模型的基礎，主要介紹內存模型相關的基本概念；Java內存模型中的順序一致性，主要介紹重排序與順序一致性內存模型；同步原語，主要介紹3個同步原語（synchronized、volatile和final）的內存語義及重排序規則在處理器中的實現；Java內存模型的設計，主要介紹Java內存模型的設計原理，及其與處理器內存模型和順序一致性內存模型的關係。

3.1 Java內存模型的基礎

3.2 重排序

3.3 順序一致性

3.4 volatile的內存語義

3.5 鎖的內存語義

3.6 final域的內存語義

3.7 happens-before

3.8 雙重檢查鎖定與延遲初始化

3.9 Java內存模型綜述

3.10 本章小結

四線程簡介 

現代操做系統在運行一個程序時，會爲其建立一個進程。例如，啓動一個Java程序，操做系統就會建立一個Java進程。現代操做系統調度的最小單元是線程，也叫輕量級進程（LightWeight Process），在一個進程裏能夠建立多個線程，這些線程都擁有各自的計數器、堆棧和局部變量等屬性，而且可以訪問共享的內存變量。處理器在這些線程上高速切換，讓使用者感受到這些線程在同時執行。

4.1線程簡介

4.2啓動和終止線程
4.3線程間通訊
4.4線程應用實例
4.5本章小結

五Java中的鎖 

本章將介紹Java併發包中與鎖相關的API和組件，以及這些API和組件的使用方式和實現細節。內容主要圍繞兩個方面：使用，經過示例演示這些組件的使用方法以及詳細介紹與鎖相關的API；實現，經過分析源碼來剖析實現細節，由於理解實現的細節方能更加駕輕就熟且正確地使用這些組件。但願經過以上兩個方面的講解使開發者對鎖的使用和實現兩個層面有必定的瞭解。

5.1 Lock接口

5.2隊列同步器
5.3重入鎖
5.4讀寫鎖
5.5 LockSupport工具
5.6 Condition接口
5.7本章小結

六Java併發容器和框架 

Java程序員進行併發編程時，相比於其餘語言的程序員而言要倍感幸福，由於併發編程大師Doug Lea竭盡全力地爲Java開發者提供了很是多的併發容器和框架。本章讓咱們一塊兒來見識一下大師操刀編寫的併發容器和框架，並經過每節的原理分析一塊兒來學習如何設計出精妙的併發程序。

6.1 ConcurrentHashMap的實現原理與使用

6.2 ConcurrentLinkedQueue
6.3 Java中的阻塞隊列
6.4 Fork/Join框架
6.5本章小結

七Java中的13個原子操做類

當程序更新一個變量時，若是多線程同時更新這個變量，可能獲得指望以外的值，好比變量i=1，A線程更新i+1，B線程也更新i+1，通過兩個線程操做以後可能i不等於3，而是等於2。由於A和B線程在更新變量i的時候拿到的i都是1，這就是線程不安全的更新操做，一般咱們會使用synchronized來解決這個問題，synchronized會保證多線程不會同時更新變量i。而Java從JDK 1.5開始提供了java.util.concurrent.atomic包（如下簡稱Atomic包），這個包中的原子操做類提供了一種用法簡單、性能高效、線程安全地更新一個變量的方式。由於變量的類型有不少種，因此在Atomic包裏一共提供了13個類，屬於4種類型的原子更新方式，分別是原子更新基本類型、原子更新數組、原子更新引用和原子更新屬性（字段）。Atomic包裏的類基本都是使用Unsafe實現的包裝類。

7.1原子更新基本類型類

7.2原子更新數組
7.3原子更新引用類型
7.4原子更新字段類
7.5本章小結

八Java中的併發工具類

在JDK的併發包裏提供了幾個很是有用的併發工具類。CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore工具類提供了一種併發流程控制的手段，Exchanger工具類則提供了在線程間交換數據的一種手段。本章會配合一些應用場景來介紹如何使用這些工具類。

8.1等待多線程完成的CountDownl ,atch

8.2同步屏障CyclicBarrier
8.3控制併發線程數的Semaphore
8.4線程間交換數據的Exchanger
8.5本章小結

九Java中的線程池

Java中的線程池是運用場景最多的併發框架，幾乎全部須要異步或併發執行任務的程序均可以使用線程池。在開發過程當中，合理地使用線程池可以帶來3個好處。
第一：下降資源消耗。經過重複利用已建立的線程下降線程建立和銷燬形成的消耗。
第二：提升響應速度。當任務到達時，任務能夠不須要等到線程建立就能當即執行。
第三：提升線程的可管理性。線程是稀缺資源，若是無限制地建立，不只會消耗系統資源，
還會下降系統的穩定性，使用線程池能夠進行統一分配、調優和監控。可是，要作到合理利用線程池，必須對其實現原理了如指掌。

9.1線程池的實現原理

9.2線程池的使用
9.3本章小結

 十Executor框架

在Java中，使用線程來異步執行任務。Java線程的建立與銷燬須要必定的開銷，若是咱們爲每個任務建立一個新線程來執行，這些線程的建立與銷燬將消耗大量的計算資源。同時，爲每個任務建立一個新線程來執行，這種策略可能會使處於高負荷狀態的應用最終崩潰。Java的線程既是工做單元，也是執行機制。從JDK 5開始，把工做單元與執行機制分離開來。工做單元包括Runnable和Callable，而執行機制由Executor框架提供。

10.1 Executor框架簡介

10.2 ThreadPoolExecutor詳解
10.3 ScheduledThreadPoolExecutor詳解
10.4 FutureTask詳解
10.5本章小結

十一Java併發編程實踐 

當你在進行併發編程時，看着程序的執行速度在本身的優化下運行得愈來愈快，你會以爲愈來愈有成就感，這就是併發編程的魅力。但與此同時，併發編程產生的問題和風險可能也會隨之而來。本章先介紹幾個併發編程的實戰案例，而後再介紹如何排查併發編程形成的問題。

11.1生產者和消費者模式

11.2線上問題定位
11.3性能測試
11.4異步任務池
11.5本章小結

 

總結 

具有了高併發編程能力，也就實現了從初級到資深的困難跨越；掌握了超高併發應用實戰，你在工做中、團隊裏、面試時，都擁有了他人難以複製的核心競爭力，挑戰**20k、30k甚至40k**的 Java 崗位也不在話下。

以上資料技術小編已經整理成400多頁的文檔，另外還有2020面試題，這份面試題的包含的模塊分爲19個模塊，分別是： Java 基礎、容器、多線程、反射、對象拷貝、Java Web 、異常、網絡、設計模式、Spring/Spring MVC、Spring Boot/Spring Cloud、Hibernate、MyBatis、RabbitMQ、Kafka、Zookeeper、MySQL、Redis、JVM 。關注公衆號：程序員白楠楠，獲取上述資料。