前言

招聘黃金季本谜，大廠每月都要吸納幾十名 Java 開發(fā)，對普通人來說偎窘，那可是幾十張通往財務(wù)自由的船票乌助。經(jīng)驗要求一般 3 年起，但很多 3 年經(jīng)驗的 Java陌知，卻在一面就掛得很慘他托。Java 3 年的“坎”，究竟是什么呢纵诞？耐心看完，一定對你有幫助培遵。

技術(shù)崗浙芙，不是靠工作年限吃飯的崗位。3年經(jīng)驗是個幌子籽腕，我整理過一份詳細的大廠崗位需求表嗡呼，很多 20K 以上的 Java 崗，基本都要求具備高并發(fā)分布式的相關(guān)經(jīng)驗皇耗。老練的面試官知道南窗，對于一個 Java 程序員而言，如果對并發(fā)編程有全面而深入的了解郎楼，那說明技術(shù)功底足夠扎實万伤。

所以，并發(fā)編程也是大廠面試的必考項呜袁。例如悲觀鎖和樂觀鎖分別適合在什么場景應(yīng)用敌买？線程、進程和協(xié)程的本質(zhì)區(qū)別是什么阶界？常見的高并發(fā)分布式系統(tǒng)架構(gòu)有哪些虹钮？互聯(lián)網(wǎng)流量激增的時代，對應(yīng)用程序的并發(fā)性能膘融、處理能力芙粱、處理時效性有著更高要求，高并發(fā)編程氧映，直接成為資深開發(fā)和小白開發(fā)本質(zhì)的分水嶺春畔。

我為大家整理了一下并發(fā)編程學習的11個點

1. 并發(fā)編程的挑戰(zhàn)
2. Java并發(fā)機制的底層實現(xiàn)原理
3. Java內(nèi)存模型
4. Java并發(fā)編程基礎(chǔ)
5. Java中的鎖
6. Java并發(fā)容器和框架
7. Java中的13個原子操作類
8. Java中的并發(fā)工具類
9. Java中的線程池
10. Executor框架
11. Java并發(fā)編程實踐

一 并發(fā)編程的挑戰(zhàn)

并發(fā)編程的目的是為了讓程序運行得更快，但是，并不是啟動更多的線程就能讓程序最大限度地并發(fā)執(zhí)行拐迁。在進行并發(fā)編程時蹭劈，如果希望通過多線程執(zhí)行任務(wù)讓程序運行得更快，會面臨非常多的挑戰(zhàn)线召，比如上下文切換的問題铺韧、死鎖的問題，以及受限于硬件和軟件的資源限制問題缓淹，本章會介紹幾種并發(fā)編程的挑戰(zhàn)以及解決方案哈打。

1.1 上下文切換

1.2 死鎖

1.3 資源限制的挑戰(zhàn)

1.4 本章小結(jié)

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二Java并發(fā)機制的底層實現(xiàn)原理

Java代碼在編譯后會變成Java字節(jié)碼，字節(jié)碼被類加載器加載到JVM里讯壶，JVM執(zhí)行字節(jié)碼料仗，最終需要轉(zhuǎn)化為匯編指令在CPU上執(zhí)行，Java中所使用的并發(fā)機制依賴于JVM的實現(xiàn)和CPU的指令伏蚊。本章我們將深入底層一起探索下Java并發(fā)機制的底層實現(xiàn)原理立轧。

2.1 volatile的應(yīng)用

2.2 synchronized的實現(xiàn)原理與應(yīng)用

2.3 原子操作的實現(xiàn)原理

2.4 本章小結(jié)

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三Java內(nèi)存模型

Java線程之間的通信對程序員完全透明，內(nèi)存可見性問題很容易困擾Java程序員躏吊，本章將揭開Java內(nèi)存模型神秘的面紗氛改。本章大致分4部分：Java內(nèi)存模型的基礎(chǔ)，主要介紹內(nèi)存模型相關(guān)的基本概念比伏；Java內(nèi)存模型中的順序一致性胜卤，主要介紹重排序與順序一致性內(nèi)存模型；同步原語赁项，主要介紹3個同步原語（synchronized葛躏、volatile和final）的內(nèi)存語義及重排序規(guī)則在處理器中的實現(xiàn)；Java內(nèi)存模型的設(shè)計悠菜，主要介紹Java內(nèi)存模型的設(shè)計原理舰攒，及其與處理器內(nèi)存模型和順序一致性內(nèi)存模型的關(guān)系。

3.1 Java內(nèi)存模型的基礎(chǔ)

3.2 重排序

3.3 順序一致性

3.4 volatile的內(nèi)存語義

3.5 鎖的內(nèi)存語義

3.6 final域的內(nèi)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(nèi)存模型綜述

3.10 本章小結(jié)

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四線程簡介

現(xiàn)代操作系統(tǒng)在運行一個程序時悔醋，會為其創(chuàng)建一個進程芒率。例如，啟動一個Java程序篙顺，操作系統(tǒng)就會創(chuàng)建一個Java進程∨忌郑現(xiàn)代操作系統(tǒng)調(diào)度的最小單元是線程，也叫輕量級進程（LightWeight Process）德玫，在一個進程里可以創(chuàng)建多個線程匪蟀，這些線程都擁有各自的計數(shù)器、堆棧和局部變量等屬性宰僧，并且能夠訪問共享的內(nèi)存變量材彪。處理器在這些線程上高速切換，讓使用者感覺到這些線程在同時執(zhí)行。

4.1線程簡介

4.2啟動和終止線程
4.3線程間通信
4.4線程應(yīng)用實例
4.5本章小結(jié)

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五Java中的鎖

本章將介紹Java并發(fā)包中與鎖相關(guān)的API和組件段化，以及這些API和組件的使用方式和實現(xiàn)細節(jié)嘁捷。內(nèi)容主要圍繞兩個方面：使用，通過示例演示這些組件的使用方法以及詳細介紹與鎖相關(guān)的API显熏；實現(xiàn)雄嚣，通過分析源碼來剖析實現(xiàn)細節(jié)，因為理解實現(xiàn)的細節(jié)方能更加得心應(yīng)手且正確地使用這些組件喘蟆。希望通過以上兩個方面的講解使開發(fā)者對鎖的使用和實現(xiàn)兩個層面有一定的了解缓升。

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(jié)

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六Java并發(fā)容器和框架

Java程序員進行并發(fā)編程時，相比于其他語言的程序員而言要倍感幸福蕴轨，因為并發(fā)編程大師Doug Lea不遺余力地為Java開發(fā)者提供了非常多的并發(fā)容器和框架港谊。本章讓我們一起來見識一下大師操刀編寫的并發(fā)容器和框架，并通過每節(jié)的原理分析一起來學習如何設(shè)計出精妙的并發(fā)程序橙弱。

6.1 ConcurrentHashMap的實現(xiàn)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(jié)

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七Java中的13個原子操作類

當程序更新一個變量時歧寺，如果多線程同時更新這個變量，可能得到期望之外的值棘脐，比如變量i=1斜筐，A線程更新i+1，B線程也更新i+1荆残，經(jīng)過兩個線程操作之后可能i不等于3奴艾，而是等于2净当。因為A和B線程在更新變量i的時候拿到的i都是1内斯，這就是線程不安全的更新操作，通常我們會使用synchronized來解決這個問題像啼，synchronized會保證多線程不會同時更新變量i俘闯。而Java從JDK 1.5開始提供了java.util.concurrent.atomic包（以下簡稱Atomic包），這個包中的原子操作類提供了一種用法簡單忽冻、性能高效真朗、線程安全地更新一個變量的方式。因為變量的類型有很多種僧诚，所以在Atomic包里一共提供了13個類遮婶，屬于4種類型的原子更新方式，分別是原子更新基本類型湖笨、原子更新數(shù)組旗扑、原子更新引用和原子更新屬性（字段）。Atomic包里的類基本都是使用Unsafe實現(xiàn)的包裝類慈省。

7.1原子更新基本類型類

7.2原子更新數(shù)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(jié)

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八Java中的并發(fā)工具類

在JDK的并發(fā)包里提供了幾個非常有用的并發(fā)工具類臀防。CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore工具類提供了一種并發(fā)流程控制的手段，Exchanger工具類則提供了在線程間交換數(shù)據(jù)的一種手段袱衷。本章會配合一些應(yīng)用場景來介紹如何使用這些工具類捎废。

8.1等待多線程完成的CountDownl ,atch

8.2同步屏障CyclicBarrier
8.3控制并發(fā)線程數(shù)的Semaphore
8.4線程間交換數(shù)據(jù)的Exchanger
8.5本章小結(jié)

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九Java中的線程池

Java中的線程池是運用場景最多的并發(fā)框架，幾乎所有需要異步或并發(fā)執(zhí)行任務(wù)的程序都可以使用線程池致燥。在開發(fā)過程中登疗，合理地使用線程池能夠帶來3個好處。
第一：降低資源消耗篡悟。通過重復(fù)利用已創(chuàng)建的線程降低線程創(chuàng)建和銷毀造成的消耗谜叹。
第二：提高響應(yīng)速度。當任務(wù)到達時搬葬，任務(wù)可以不需要等到線程創(chuàng)建就能立即執(zhí)行荷腊。
第三：提高線程的可管理性。線程是稀缺資源急凰，如果無限制地創(chuàng)建女仰，不僅會消耗系統(tǒng)資源，
還會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性抡锈，使用線程池可以進行統(tǒng)一分配疾忍、調(diào)優(yōu)和監(jiān)控。但是床三，要做到合理利用線程池一罩，必須對其實現(xiàn)原理了如指掌。

9.1線程池的實現(xiàn)原理

9.2線程池的使用
9.3本章小結(jié)

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十Executor框架

在Java中撇簿，使用線程來異步執(zhí)行任務(wù)聂渊。Java線程的創(chuàng)建與銷毀需要一定的開銷，如果我們?yōu)槊恳粋€任務(wù)創(chuàng)建一個新線程來執(zhí)行四瘫，這些線程的創(chuàng)建與銷毀將消耗大量的計算資源汉嗽。同時，為每一個任務(wù)創(chuàng)建一個新線程來執(zhí)行找蜜，這種策略可能會使處于高負荷狀態(tài)的應(yīng)用最終崩潰饼暑。Java的線程既是工作單元，也是執(zhí)行機制洗做。從JDK 5開始弓叛，把工作單元與執(zhí)行機制分離開來。工作單元包括Runnable和Callable诚纸，而執(zhí)行機制由Executor框架提供撰筷。

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(jié)

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十一Java并發(fā)編程實踐

當你在進行并發(fā)編程時，看著程序的執(zhí)行速度在自己的優(yōu)化下運行得越來越快咬清，你會覺得越來越有成就感闭专，這就是并發(fā)編程的魅力奴潘。但與此同時，并發(fā)編程產(chǎn)生的問題和風險可能也會隨之而來影钉。本章先介紹幾個并發(fā)編程的實戰(zhàn)案例画髓，然后再介紹如何排查并發(fā)編程造成的問題。

11.1生產(chǎn)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(wù)池
11.5本章小結(jié)

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總結(jié)

具備了高并發(fā)編程能力平委，也就實現(xiàn)了從初級到資深的困難跨越奈虾；掌握了超高并發(fā)應(yīng)用實戰(zhàn)，你在工作中廉赔、團隊里肉微、面試時，都擁有了他人難以復(fù)制的核心競爭力蜡塌，挑戰(zhàn)****20k碉纳、30k甚至40k的 Java 崗位也不在話下。

以上資料技術(shù)小編已經(jīng)整理成400多頁的文檔馏艾，另外還有2020面試題劳曹，這份面試題的包含的模塊分為19個模塊，分別是： Java 基礎(chǔ)琅摩、容器铁孵、多線程、反射房资、對象拷貝蜕劝、Java Web 、異常轰异、網(wǎng)絡(luò)岖沛、設(shè)計模式、Spring/Spring MVC溉浙、Spring Boot/Spring Cloud烫止、Hibernate蒋荚、MyBatis戳稽、RabbitMQ、Kafka期升、Zookeeper惊奇、MySQL、Redis播赁、JVM 颂郎。
關(guān)注公眾號：程序員白楠楠，獲取上述資料容为。