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JUC揭秘：从康格机制到现代进程管理

Java concurrency 为开发者提供了强大的工具包，#JUC 是java.util.concurrent包下的一大核心模块，涵盖了并发、锁、原子包等多个重要组成部分。作为开发者，你可能会不时地在项目中运用JUC中的组件，比如ReentrantLock、CountDownLatch等。这些工具类不仅简化了并发编程的实现，也为多线程开发提供了更高效的资源管理方式。

进程与线程的基础知识

在操作系统中，进程和线程是资源管理的两个不同的层级。简单来说，进程是资源分配和执行的基本单位，而线程则是更细粒度的执行单元。每个进程都至少包含一个线程，而线程则在进程中独立执行任务，占用更少的系统资源。

进程管理的例子：比如电脑运行多个程序（如浏览器、文档编辑器），每个程序都代表一个独立的进程。线程管理的例子：使用浏览器时，后台可能有多个线程分别负责渲染、JavaScript引擎等不同的功能。

并发与并行的辨别

现今的应用程序越来越多地面临资源竞争问题。并发就意味着在同一时间内有多个线程同时试图访问同一资源，这往往会导致资源争夺的风险。比较典型的案例是电商平台上的秒杀活动，数十万甚至数百万的用户同时进入购物，导致系统资源瞬间被压榨，甚至引发服务崩溃。

而并行则是一种更松散的概念，强调多项工作可以同时进行，最终再将结果汇总到一起。比如泡方便面时，你同时烧水、撕开方便面包装、倒调料，这些动作可以并行进行，最终形成一个完整的早餐。

wait与sleep的区别

在并发编程中，线程的状态分为多种状态，像NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED等。其中，wait 和 sleep 是最常用的两种状态。

的区别主要在于是否占用锁。

• wait：释放锁，线程进入等待状态，不再占用任何资源，直到被通知或超时。
• sleep：不释放锁，线程仍然占用资源，只是进入睡眠状态，等待CPU重新唤醒。

理解这点至关重要，因为这直接影响到线程之间的资源共享和锁的管理，是在编写高并发程序时不可忽视的知识点。

线程的六大状态

线程的状态机制非常重要，能够帮助我们更好地理解线程行为。具体来看，线程可能经历以下六种状态：

售票系统优化方案

在售票系统优化方面，使用JUC组件可以显著提升系统性能。以下是一个经典的售票系统优化案例：

挑战描述：三个售票员需要同时卖出30张票，保证每个用户的购票顺序唯一且高效。

优化方案：

代码示例：

public class JUC01_saleTicket01 {    public static void main(String[] args) {        Ticket01 ticket = new Ticket01();                new Thread(() -> {            for (int i = 1; i <= 30; i++) {                ticket.sale();            }        }, "Thread_A").start();        new Thread(() -> {            for (int i = 1; i <= 30; i++) {                ticket.sale();            }        }, "Thread_B").start();        new Thread(() -> {            for (int i = 1; i <= 30; i++) {                ticket.sale();            }        }, "Thread_C").start();    }}class Ticket01 {    private int number = 30;    private Lock lock = new ReentrantLock();        public void sale() {        lock.lock();        try {            if (number > 0) {                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 卖出第：" + (number--) + "票，还剩下：" + number + "张");            }        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        } finally {            lock.unlock();        }    }}

Lambda表达式解析

在Java 8时代，Lambda表达式为我们提供了更加简洁、灵活的手段来定义线程任务。在上面的代码中，我们使用Lambda表达式简化了线程创建逻辑：

new Thread(() -> {    for (int i = 1; i <= 30; i++) {        ticket.sale();    }}, "Thread_A").start();

Lambda表达式的三个关键步骤：

此外，函数式接口（@FunctionalInterface）为Lambda表达式的应用提供了更广阔的应用场景。

补充：线程池与JUC

在实际开发中，线程池是一个更高级的资源管理方式。通过线程池，我们可以轻松地进行并发编程，而不必手动管理每一个线程。JUC提供的线程池接口包括：

• ExecutorService：基础线程池接口，负责任务的提交和执行。
• ThreadPoolExecutor：带有积极策略的线程池，能够动态调整线程数量。
• ScheduledThreadPoolExecutor：支持定时任务的线程池。

这些组件结合起来，能够帮助开发者高效地管理系统中的并发任务。

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