前言
招聘黃金季,大廠每月都要吸納幾十名 Java 開發,對普通人來說,那可是幾十張通往財務自由的船票,經驗要求一般 3 年起,但很多 3 年經驗的 Java,卻在一面就掛得很慘,Java 3 年的“坎”,究竟是什么呢?耐心看完,一定對你有幫助,
技術崗,不是靠作業年限吃飯的崗位,3年經驗是個幌子,我整理過一份詳細的大廠崗位需求表,很多 20K 以上的 Java 崗,基本都要求具備高并發分布式的相關經驗,老練的面試官知道,對于一個 Java 程式員而言,如果對并發編程有全面而深入的了解,那說明技術功底足夠扎實,
所以,并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么場景應用?執行緒、行程和協程的本質區別是什么?常見的高并發分布式系統架構有哪些?互聯網流量激增的時代,對應用程式的并發性能、處理能力、處理時效性有著更高要求,高并發編程,直接成為資深開發和小白開發本質的分水嶺,
我為大家整理了一下并發編程學習的11個點
- 并發編程的挑戰
- Java并發機制的底層實作原理
- Java記憶體模型
- Java并發編程基礎
- Java中的鎖
- Java并發容器和框架
- Java中的13個原子操作類
- Java中的并發工具類
- Java中的執行緒池
- Executor框架
- Java并發編程實踐
一 并發編程的挑戰
并發編程的目的是為了讓程式運行得更快,但是,并不是啟動更多的執行緒就能讓程式最大限度地并發執行,在進行并發編程時,如果希望通過多執行緒執行任務讓程式運行得更快,會面臨非常多的挑戰,比如背景關系切換的問題、死鎖的問題,以及受限于硬體和軟體的資源限制問題,本章會介紹幾種并發編程的挑戰以及解決方案,
1.1 背景關系切換
1.2 死鎖
1.3 資源限制的挑戰
1.4 本章小結

二Java并發機制的底層實作原理
Java代碼在編譯后會變成Java位元組碼,位元組碼被類加載器加載到JVM里,JVM執行位元組碼,最終需要轉化為匯編指令在CPU上執行,Java中所使用的并發機制依賴于JVM的實作和CPU的指令,本章我們將深入底層一起探索下Java并發機制的底層實作原理,
2.1 volatile的應用
2.2 synchronized的實作原理與應用
2.3 原子操作的實作原理
2.4 本章小結

三Java記憶體模型
Java執行緒之間的通信對程式員完全透明,記憶體可見性問題很容易困擾Java程式員,本章將揭開Java記憶體模型神秘的面紗,本章大致分4部分:Java記憶體模型的基礎,主要介紹記憶體模型相關的基本概念;Java記憶體模型中的順序一致性,主要介紹重排序與順序一致性記憶體模型;同步原語,主要介紹3個同步原語(synchronized、volatile和final)的記憶體語意及重排序規則在處理器中的實作;Java記憶體模型的設計,主要介紹Java記憶體模型的設計原理,及其與處理器記憶體模型和順序一致性記憶體模型的關系,
3.1 Java記憶體模型的基礎
3.2 重排序
3.3 順序一致性
3.4 volatile的記憶體語意
3.5 鎖的記憶體語意
3.6 final域的記憶體語意
3.7 happens-before
3.8 雙重檢查鎖定與延遲初始化
3.9 Java記憶體模型綜述
3.10 本章小結

四執行緒簡介
現代作業系統在運行一個程式時,會為其創建一個行程,例如,啟動一個Java程式,作業系統就會創建一個Java行程,現代作業系統調度的最小單元是執行緒,也叫輕量級行程(LightWeight Process),在一個行程里可以創建多個執行緒,這些執行緒都擁有各自的計數器、堆疊和區域變數等屬性,并且能夠訪問共享的記憶體變數,處理器在這些執行緒上高速切換,讓使用者感覺到這些執行緒在同時執行,
4.1執行緒簡介
4.2啟動和終止執行緒
4.3執行緒間通信
4.4執行緒應用實體
4.5本章小結

五Java中的鎖
本章將介紹Java并發包中與鎖相關的API和組件,以及這些API和組件的使用方式和實作細節,內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的API;實作,通過分析原始碼來剖析實作細節,因為理解實作的細節方能更加得心應手且正確地使用這些組件,希望通過以上兩個方面的講解使開發者對鎖的使用和實作兩個層面有一定的了解,
5.1 Lock介面
5.2佇列同步器
5.3重入鎖
5.4讀寫鎖
5.5 LockSupport工具
5.6 Condition介面
5.7本章小結

六Java并發容器和框架
Java程式員進行并發編程時,相比于其他語言的程式員而言要倍感幸福,因為并發編程大師Doug Lea不遺余力地為Java開發者提供了非常多的并發容器和框架,本章讓我們一起來見識一下大師操刀撰寫的并發容器和框架,并通過每節的原理分析一起來學習如何設計出精妙的并發程式,
6.1 ConcurrentHashMap的實作原理與使用
6.2 ConcurrentLinkedQueue
6.3 Java中的阻塞佇列
6.4 Fork/Join框架
6.5本章小結


七Java中的13個原子操作類
當程式更新一個變數時,如果多執行緒同時更新這個變數,可能得到期望之外的值,比如變數i=1,A執行緒更新i+1,B執行緒也更新i+1,經過兩個執行緒操作之后可能i不等于3,而是等于2,因為A和B執行緒在更新變數i的時候拿到的i都是1,這就是執行緒不安全的更新操作,通常我們會使用synchronized來解決這個問題,synchronized會保證多執行緒不會同時更新變數i,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、性能高效、執行緒安全地更新一個變數的方式,因為變數的型別有很多種,所以在Atomic包里一共提供了13個類,屬于4種型別的原子更新方式,分別是原子更新基本型別、原子更新陣列、原子更新參考和原子更新屬性(欄位),Atomic包里的類基本都是使用Unsafe實作的包裝類,
7.1原子更新基本型別類
7.2原子更新陣列
7.3原子更新參考型別
7.4原子更新欄位類
7.5本章小結


八Java中的并發工具類
在JDK的并發包里提供了幾個非常有用的并發工具類,CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore工具類提供了一種并發流程控制的手段,Exchanger工具類則提供了在執行緒間交換資料的一種手段,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等待多執行緒完成的CountDownl ,atch
8.2同步屏障CyclicBarrier
8.3控制并發執行緒數的Semaphore
8.4執行緒間交換資料的Exchanger
8.5本章小結


九Java中的執行緒池
Java中的執行緒池是運用場景最多的并發框架,幾乎所有需要異步或并發執行任務的程式都可以使用執行緒池,在開發程序中,合理地使用執行緒池能夠帶來3個好處,
第一:降低資源消耗,通過重復利用已創建的執行緒降低執行緒創建和銷毀造成的消耗,
第二:提高回應速度,當任務到達時,任務可以不需要等到執行緒創建就能立即執行,
第三:提高執行緒的可管理性,執行緒是稀缺資源,如果無限制地創建,不僅會消耗系統資源,
還會降低系統的穩定性,使用執行緒池可以進行統一分配、調優和監控,但是,要做到合理利用執行緒池,必須對其實作原理了如指掌,
9.1執行緒池的實作原理
9.2執行緒池的使用
9.3本章小結


十Executor框架
在Java中,使用執行緒來異步執行任務,Java執行緒的創建與銷毀需要一定的開銷,如果我們為每一個任務創建一個新執行緒來執行,這些執行緒的創建與銷毀將消耗大量的計算資源,同時,為每一個任務創建一個新執行緒來執行,這種策略可能會使處于高負荷狀態的應用最終崩潰,Java的執行緒既是作業單元,也是執行機制,從JDK 5開始,把作業單元與執行機制分離開來,作業單元包括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并發編程實踐
當你在進行并發編程時,看著程式的執行速度在自己的優化下運行得越來越快,你會覺得越來越有成就感,這就是并發編程的魅力,但與此同時,并發編程產生的問題和風險可能也會隨之而來,本章先介紹幾個并發編程的實戰案例,然后再介紹如何排查并發編程造成的問題,
11.1生產者和消費者模式
11.2線上問題定位
11.3性能測驗
11.4異步任務池
11.5本章小結

總結
具備了高并發編程能力,也就實作了從初級到資深的困難跨越;掌握了超高并發應用實戰,你在作業中、團隊里、面試時,都擁有了他人難以復制的核心競爭力,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多頁的檔案,另外還有2020面試題,這份面試題的包含的模塊分為19個模塊,分別是: Java 基礎、容器、多執行緒、反射、物件拷貝、Java Web 、例外、網路、設計模式、Spring/Spring MVC、Spring Boot/Spring Cloud、Hibernate、MyBatis、RabbitMQ、Kafka、Zookeeper、MySQL、Redis、JVM ,
關注公眾號:程式員白楠楠,獲取上述資料,
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