AQS AbstractQueuedSynchronizer
Spring synchronized volatile ｜ DCL
## 一、原子类（AtomicXXX）
- 基本类型原子类
- AtomicInteger/AtomicLong/AtomicBoolean
- 核心方法：getAndIncrement()、incrementAndGet()、compareAndSet()
- 底层原理：Unsafe类+CAS操作
- 引用类型原子类
- AtomicReference/AtomicStampedReference/AtomicMarkableReference
- 解决问题：ABA问题（AtomicStampedReference带版本号）
- 数组类型原子类
- AtomicIntegerArray/AtomicLongArray/AtomicReferenceArray
- 特性：支持对数组元素进行原子操作
- 字段更新器原子类
- AtomicIntegerFieldUpdater/AtomicLongFieldUpdater/AtomicReferenceFieldUpdater
- 特性：无需修改类结构，原子更新对象的volatile字段
- 累加器原子类
- LongAdder/DoubleAdder（高并发下性能优于AtomicLong）
- 原理：分段累加，减少CAS竞争
## 二、锁类（XXXLock）
- 可重入锁
- ReentrantLock
- 核心特性：可重入、可中断、可超时、支持公平/非公平锁
- 核心方法：lock()、lockInterruptibly()、tryLock()、unlock()
- 底层原理：AQS同步器
- 读写锁
- ReentrantReadWriteLock
- 特性：读锁共享、写锁独占，支持锁降级
- 核心组件：ReadLock（读锁）、WriteLock（写锁）
- 适用场景：读多写少的并发场景
- stamped锁
- StampedLock
- 特性：支持乐观读、悲观读、写锁，性能优于ReentrantReadWriteLock
- 核心方法：tryOptimisticRead()、validate()、readLock()、writeLock()
- 其他锁
- LockSupport（线程阻塞/唤醒工具，替代synchronized的wait/notify）
- Condition（配合Lock实现精准通知，支持多条件队列）
## 三、线程同步类
- AQS（AbstractQueuedSynchronizer）
- 核心角色：同步器骨架，定义锁的获取/释放逻辑
- 核心组件：同步队列（CLH队列）、条件队列
- 核心方法：acquire()、release()、tryAcquire()、tryRelease()
- 子类实现：ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore等
- CountDownLatch（倒计时门闩）
- 核心功能：等待多个线程完成后再执行主线程
- 核心方法：countDown()（计数器减1）、await()（阻塞等待计数器为0）
- 特性：计数器不可重置，一次性使用
- CyclicBarrier（循环屏障）
- 核心功能：多个线程到达屏障后再同时继续执行
- 核心方法：await()（到达屏障并等待）、reset()（重置屏障，可循环使用）
- 构造参数：parties（参与线程数）、barrierAction（屏障触发后执行的任务）
- Semaphore（信号量）
- 核心功能：控制并发访问的线程数（限流）
- 核心方法：acquire()（获取许可）、release()（释放许可）
- 特性：支持公平/非公平模式，许可数可动态调整
- Exchanger（交换器）
- 核心功能：两个线程交换数据的同步工具
- 核心方法：exchange(V x)（交换数据，阻塞直到另一线程到达）
- 适用场景：线程间数据传递（如生产者-消费者交换数据）
## 四、任务执行器类（Executor体系）
- 核心接口
- Executor（顶层接口，定义execute(Runnable)方法）
- ExecutorService（扩展接口，支持任务提交、关闭线程池）
- 核心方法：submit()（返回Future）、shutdown()、shutdownNow()、awaitTermination()
- ScheduledExecutorService（定时任务接口）
- 核心方法：schedule()、scheduleAtFixedRate()、scheduleWithFixedDelay()
- 线程池实现类
- ThreadPoolExecutor（核心实现类）
- 核心参数：核心线程数、最大线程数、空闲线程存活时间、任务队列、线程工厂、拒绝策略
- 任务执行流程：核心线程→任务队列→最大线程→拒绝策略
- 拒绝策略：AbortPolicy、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy、DiscardOldestPolicy
- ScheduledThreadPoolExecutor（定时任务线程池）
- ForkJoinPool（分治任务线程池，支持工作窃取）
- 工具类
- Executors（线程池创建工具类，不推荐生产使用）
- 常用方法：newFixedThreadPool()、newCachedThreadPool()、newSingleThreadExecutor()、newScheduledThreadPool()
## 五、并发集合类
- ConcurrentXXX系列
- ConcurrentHashMap（并发哈希表）
- 底层结构：JDK1.8+ 数组+链表/红黑树（取消分段锁，用CAS+synchronized实现）
- 核心方法：putIfAbsent()、compute()、merge()
- 特性：支持高并发读写，线程安全
- ConcurrentLinkedQueue（并发链表队列）
- 特性：无锁（CAS）实现，非阻塞，高并发下性能优
- 核心方法：offer()、poll()、peek()
- ConcurrentLinkedDeque（并发双端队列）
- ConcurrentSkipListMap（并发跳表映射）
- 特性：有序（自然排序/自定义排序）、并发安全，替代TreeMap的并发场景
- ConcurrentSkipListSet（并发跳表集合）
- CopyOnWriteXXX系列
- CopyOnWriteArrayList（写时复制数组列表）
- CopyOnWriteArraySet（基于CopyOnWriteArrayList实现）
- 底层原理：写操作时复制原数组，修改后替换原数组引用
- 特性：读操作无锁（高性能）、写操作加锁（低性能），最终一致性
- 适用场景：读多写少的并发场景
## 六、阻塞队列类（BlockingQueue）
- 核心接口：BlockingQueue
- 核心方法：put()（阻塞存）、take()（阻塞取）、offer()（非阻塞存）、poll()（非阻塞取）
- 常用实现类
- ArrayBlockingQueue（数组阻塞队列）
- 特性：有界、FIFO，支持公平/非公平锁
- 构造参数：容量、公平性（可选）
- LinkedBlockingQueue（链表阻塞队列）
- 特性：默认无界（实际容量Integer.MAX_VALUE），可指定容量，FIFO
- SynchronousQueue（同步队列）
- 特性：无容量，存操作必须等待取操作，反之亦然
- 适用场景：线程间直接传递数据（如生产者-消费者直接交接）
- PriorityBlockingQueue（优先级阻塞队列）
- 特性：无界，按优先级排序（自然排序/自定义Comparator）
- DelayQueue（延迟队列）
- 特性：元素需实现Delayed接口，按延迟时间排序，延迟到期后才能取出
- 适用场景：定时任务、缓存过期清理
- LinkedTransferQueue（链表传输队列）
- 特性：结合SynchronousQueue和LinkedBlockingQueue优势，支持transfer()方法（阻塞直到元素被消费）
## 七、Future相关类
- 核心接口
- Future（异步任务结果接口）
- 核心方法：get()（阻塞获取结果）、get(long timeout, TimeUnit unit)（超时获取）、isDone()、cancel()
- FutureTask（Future的实现类，可包装Callable/Runnable任务）
- 状态：NEW→COMPLETING→NORMAL/EXCEPTIONAL→CANCELLED/INTERRUPTED
- 适用场景：提交单个异步任务，获取执行结果
- CompletableFuture（JDK1.8+ 异步编程工具）
- 核心特性：支持链式调用、异步回调、异常处理，无需手动阻塞获取结果
- 核心方法：
- 异步执行：runAsync()（无返回值）、supplyAsync()（有返回值）
- 回调处理：thenApply()、thenAccept()、thenRun()
- 异常处理：exceptionally()、handle()
- 组合任务：thenCombine()、allOf()、anyOf()
- 线程池支持：可指定自定义线程池，默认使用ForkJoinPool.commonPool()
## 八、其他辅助工具类
- ThreadLocal（线程本地变量）
- 核心功能：为每个线程提供独立的变量副本，避免线程安全问题
- 核心方法：set()、get()、remove()、initialValue()
- 底层原理：Thread类中的threadLocals（ThreadLocalMap）存储数据
- 注意事项：避免内存泄漏（线程池场景下需手动remove()）
- 并发工具类
- TimeUnit（时间单位枚举，统一时间粒度转换）
- ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy等（拒绝策略枚举）
- 并发计数器
- CounterDownLatch（已归类到线程同步类）
- CyclicBarrier（已归类到线程同步类）
- Phaser（阶段同步器，支持动态增减参与线程数）