『梦话高并发』J.U.C@并发包总体结构

我是猪弟，猪在我心中不是蠢的代名词
而是懒的代名词

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在以前的学习过程当中，发现要学的东西越学越多，Java&计算机知识体系之大，要想学完谈何容易，可是总结下来，在互联网中有三大滚轮：分布式、高并发、中间件，一口气瘦不成一道闪电，必须逐一攻破。

想写高并发好久了，可是这里面有不少东西，真滴难! 今天总算是要开篇了，回想起来真的就像作梦同样。

一、并发包总体结构

先来看一下并发包的总体结构：

总体结构分为三层，先看一下顶层：

• Lock：锁，实现和synchronized关键字相同的功能和语义
• Synchronizer：同步器，保证线程同步，就是按照预约的前后顺序进行，线程同步的机制主要有：临界区、互斥量、事件、信号量四种方式，虽然java中有许多同步器，而且功能上各不相同，但它们的内部设计上却差异不大
• BlockingQueue：阻塞队列，是一个支持两个附加操做的队列。这两个附加的操做是：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用。阻塞队列经常使用于生产者和消费者的场景，阻塞队列就是生产者存放元素的容器，也是消费者获取元素的容器
• Executor：执行器，与线程池相关
• 并发容器：线程安全的并发访问容器（如：java.util.concurrent.ConcurrentHashMap等）

而后看一下中间层：

• AQS（AbstractQueueSynchronizer）：抽象队列同步器，AQS是JUC同步器的基石，AQS定义了一套多线程访问共享资源的同步器框架，许多同步类实现都依赖于它，如经常使用的ReentrantLock、Condition 、Semaphore 、ReentrantReadWriteLock 、CyclicBarrier 、CountDownlatch 等
• 非阻塞数据结构：基础数据结构
• 原子变量类：java.util.concurrent.atomic包下的原子变量类

而后看最底层：

• volatile：保证共享变量的可见性，对单个读/写具备原子性，JVM底层采用“内存屏障”来实现volatile语义，禁用指令重排序，进而保证有序性
• CAS：CompareAndSwap，一种基于硬件的乐观锁实现，原理是“比较交换”，保证变量操做的原子性，可是存在 ABA 的问题。

二、系列文章内容规划

为了防止看客们由于难以理解的底层原理以为枯燥难懂【AQS真的挺很差理解的】，文章准备自顶而下来说述并发包的内容,而后在其中穿插一些底层的内容，最后不知不觉中底层就已经讲完了。

• 介绍常见同步器组件(并发工具类)的用法和实践：ReentrantLock、Condition 、Semaphore 、ReentrantReadWriteLock 、CyclicBarrier 、CountDownlatch 、Phaser 、Exchanger
• 介绍CAS、CLH锁和AQS原理
• 并发工具类源码分析：ReentrantLock、Condition 、Semaphore 、ReentrantReadWriteLock 、CyclicBarrier 、CountDownlatch 、Phaser 、Exchanger
• 并发容器源码分析：ConcurrentHashMap 、ConcurrentLinkedQueue 、ConcurrentSkipListMap
• 阻塞队列源码分析：ArrayBlockingQueue 、PriorityBlockingQueue 、DelayQueue 、SynchronousQueue 、LinkedTransferQueue 、LinkedBlockingDeque
• 执行器使用和源码分析：ThreadPoolExecutor 、ScheduledThreadPoolExecutor