Java 并发编程

Java 并发编程的核心问题是：多个线程同时访问共享资源时，如何保证数据正确性。关键概念包括锁、内存可见性、线程协作。

并发编程知识结构：

wait() 和 sleep() 的区别

方法	所属	是否释放锁	唤醒方式
wait()	Object	是，释放对象锁	notify() / notifyAll()
sleep()	Thread	否，不释放锁	超时 / 中断

// wait 需要在 synchronized 块中调用
synchronized (mon) {
    mon.wait();  // 释放锁，进入等待状态
}

// sleep 不释放锁
synchronized(LOCK) {
    Thread.sleep(1000);  // LOCK 仍然被持有
}

注意

伪唤醒防护 wait() 可能发生伪唤醒（spurious wakeup），必须用循环检查条件：

while (!condition) { mon.wait(); }

ThreadLocal

为每个线程提供独立的对象实例，避免线程安全问题。

private static final ThreadLocal<SimpleDateFormat> formatter =
    ThreadLocal.withInitial(() -> new SimpleDateFormat("yyyyMMdd HHmm"));

内存泄漏风险

线程池中线程是复用的，不调用 remove() 清理会导致引用一直存在。使用完必须 threadLocal.remove()。

ThreadLocal 工作原理：

Runnable vs Thread

实现 Runnable 优于继承 Thread——灵活且不占用继承位。Runnable 是任务抽象，Thread 是线程载体。

// 推荐
new Thread(new MyTask()).start();

阻塞队列

BlockingQueue 是 JUC 包提供的线程安全队列，支持阻塞式存取，常用于生产者-消费者模式。

状态	行为
队列为空	消费者阻塞，等待非空
队列已满	生产者阻塞，等待非满

生产者-消费者模式：

实现	类型	说明
ArrayBlockingQueue	有界	基于数组，需指定容量
LinkedBlockingQueue	可选有界	基于链表，默认无界
DelayQueue	无界	延迟获取元素
SynchronousQueue	不存储	直接传递，一对一交接

方法	队列满/空时	返回值
put(e)	阻塞等待	void
take()	阻塞等待	E
offer(e)	返回 false	boolean
poll()	返回 null	E

DelayQueue 示例：

public class DelayedTask implements Delayed {
    private long executeTime;
    private Runnable task;

    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        return unit.convert(executeTime - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    @Override
    public int compareTo(Delayed o) {
        return Long.compare(this.executeTime, ((DelayedTask) o).executeTime);
    }
}