知识点深化 · Java · 线程并发
线程与并发：synchronized/volatile/锁/线程池
多线程提高吞吐，但共享数据会打架。synchronized 保证原子性可见性，volatile 保证可见性不保证原子性，线程池复用线程控资源。这一页把锁、volatile、JMM、线程池参数讲透。
① 小白第一课怎么学（4 步走，约 60 分钟）
别急着背代码，先按这四步建立直觉：
1看图建立直觉（10 分钟）
读②③：多个线程同时改一个变量会怎样。
2记锁与 JMM（15 分钟）
读④：synchronized、volatile、线程池。
3手写并发（20 分钟）
精读⑤。
4刷题纠错（15 分钟）
做⑦⑩，错题回⑥。
本课小目标学完你要能：① 区分 synchronized 和 volatile；② 说出线程池 7 参数；③ 理解可见性/原子性/有序性。
② 一图看懂：并发全地图
读法：中心是多线程并发，上三大特性，中锁与 volatile，下线程池与易错。
③ 本质直觉：多线程改同一变量，就像多人同时改一份文档
问题出在哪：每个线程有自己的工作内存，改共享变量时先拷贝到本地、改完再写回主内存。两个线程同时 i++，各加各的，最后少加一次——这就是原子性被破坏。
synchronized：同一时刻只让一个线程进临界区，既保证互斥（原子性），又保证可见性（改完刷主内存）。
volatile：只保证变量改了立刻对其他线程可见（可见性）、禁止指令重排，但不保证 i++ 这种复合操作的原子性。
线程池：不用每次 new Thread，用池子复用线程、控制并发数、管理队列。
三大特性原子性（操作不可分割）、可见性（一个改了别人立刻看到）、有序性（禁止指令重排）。synchronized 全包，volatile 只管可见+有序。
④ 完整体系与对比表
synchronized vs volatile
| 对比 | synchronized | volatile |
|---|
| 原子性 | 保证（互斥） | 不保证 |
| 可见性 | 保证 | 保证 |
| 有序性 | 保证 | 保证（禁重排） |
| 阻塞 | 会阻塞 | 不阻塞 |
| 适用 | 复合操作/临界区 | 状态标志位、一写多读 |
线程池 7 参数
ThreadPoolExecutor 构造corePoolSize, maxPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue, threadFactory, handler
任务来了：核心线程满 → 进队列 → 队列满 → 开非核心线程到 max → 满了执行拒绝策略。
拒绝策略：AbortPolicy（抛异常，默认）、CallerRunsPolicy（调用者跑）、DiscardPolicy、DiscardOldestPolicy。
⑤ 用法场景与典型例题
例1（volatile）volatile int i; 多线程 i++ 还会丢吗？
i++ 是读-改-写三步。
volatile 只保证可见，不保证原子。两个线程同时读到 i=0，各写回 1，照样丢。答案：仍会丢，要加锁或 AtomicInteger。
例2（线程池）核心 2、最大 4、队列 100，来 3 个任务，开几个线程？
没满核心用核心，队列没满进队列。
3 ≤ core(2)? 先开 2 核心线程，第 3 个进队列。答案：2 个线程，1 个排队。
例3（可见性）一个线程改 boolean flag，另一个死循环读 flag，为什么停不下来？
工作内存缓存了旧值。
读线程把 flag 缓存在工作内存，看不到主线程的修改。加 volatile 强制每次读主内存即可。
做题心法复合操作（i++、check-then-act）用 synchronized/锁；纯标志位一写多读用 volatile。
⑥ 高频错误诊断（4 条）
错误1：以为 volatile 能让 i++ 线程安全i++ 是三步复合操作，volatile 不保证原子，仍会丢。用 AtomicInteger 或加锁。
错误2：用 Executors 快捷创建线程池FixedThreadPool/CachedThreadPool 队列/线程无界，可能 OOM。手动用 ThreadPoolExecutor 设界。
错误3：同步方法锁错对象synchronized 锁 this 是对象锁，不同对象不互斥；要锁类用 static synchronized 或类对象。
错误4：notify 不 await/while 循环唤醒后要重新检查条件（while 而不是 if），防止虚假唤醒。
⑦ 考点真题演练（4 题）
考点分布
| 考法 | 出题形式 | 应对 |
|---|
| 锁 vs volatile | volatile 保不保证原子 | 不保证 |
| 线程池 | 任务提交流程 | 核心→队列→max→拒绝 |
| 可见性 | flag 不可见怎么办 | 加 volatile |
| 拒绝策略 | 四种 | Abort/CallerRuns/Discard |
真题基础1. volatile 关键字能保证的是？
真题中档2. volatile 修饰的变量 i，多线程执行 i++ 会？
真题中档3. ThreadPoolExecutor 任务提交，当核心线程和队列都满了会？
真题拔高4. synchronized 不具备下列哪项？
⑧ 必背知识点卡
原子性：操作不可分割 i++ 不原子
可见性：改了别人立刻看到 volatile
有序性：禁指令重排 volatile/synchronized
synchronized：互斥+可见+有序，会阻塞
volatile：只可见+有序，不原子 标志位
线程池：核心→队列→max→拒绝 7 参数
拒绝策略：Abort/CallerRuns/Discard
⑨ 应用输出：设计一个异步下单的线程池
场景：订单服务要异步发短信、加积分，不能阻塞主流程。
① 选型：手动 new ThreadPoolExecutor，核心 4、最大 8、有界队列 200，拒绝策略 CallerRuns。
② 为什么不用 Executors：FixedThreadPool 队列无界会 OOM，手动设界可控。
③ 提交任务：下单成功后把发短信/积分任务 submit 到线程池，主流程不等。
④ 拒绝策略：CallerRuns 让主线程自己跑，起到背压不丢任务。
⑤ 监控：打印队列长度、活跃线程，满了告警扩容。
口述思路合上书说："异步任务用有界线程池，核心队列最大都设界，拒绝策略选 CallerRuns。"
⑩ 分层练习（基础 + 中档 + 拔高）
▍基础 6 题
基础1三大特性是什么？
原子性、可见性、有序性。
基础3synchronized 会阻塞吗？
会，互斥。
基础4线程池核心参数？
corePoolSize、maxPoolSize、队列等 7 个。
基础5线程池默认拒绝策略？
AbortPolicy 抛异常。
基础6i++ 是原子操作吗？
不是，读-改-写三步。
▍中档 6 题
中档7为什么不能用 Executors.newFixedThreadPool？
队列无界，任务堆积会 OOM。
中档8synchronized 锁普通方法锁的是谁？
当前对象 this。
中档9状态标志位用 volatile 还是锁？
一写多读标志位用 volatile 更轻。
中档10线程池队列满且线程达 max 怎么办？
触发拒绝策略。
中档11AtomicInteger 怎么实现原子？
CAS 乐观自旋，无锁。
中档12wait/notify 用在什么对象？
必须在 synchronized 块内，锁对象上调用。
▍拔高 6 题
拔高13CAS 是什么？缺点？
比较并交换乐观锁；缺点自旋开销、ABA 问题。
拔高14synchronized 锁升级过程？
无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁。
拔高15什么是 ThreadLocal？
线程本地变量，各线程各一份，注意内存泄漏。
拔高16线程池怎么合理设核心数？
CPU 密集≈核数+1；IO 密集≈核数×(1+等待/计算)。
拔高17happens-before 是什么？
JMM 偏序规则，前一个操作结果对后一个可见。
拔高18死锁四个必要条件？
互斥、持有并等待、不可剥夺、循环等待。
⑪ 记忆口诀 + 7 天复习计划
三句口诀① 原子可见有序三特性，synchronized 全包 volatile 只见可见。② i++ 不原子要加锁，标志位才用 volatile。③ 线程池设界别用 Executors，核心队列最大拒绝。
| 天 | 任务 | 自检 |
|---|
| 第 1 天 | 读②③④，画 i++ 丢更新 | 能说清问题 |
| 第 2 天 | 背锁对比 + 基础 1-6 | volatile 边界对 |
| 第 3 天 | 做中档 7-12，写线程池参数 | 流程对 |
| 第 4 天 | 做拔高 13-18，讲 CAS 与锁升级 | 能讲清 |
| 第 5 天 | 做⑦真题 4 题 | 限时每题 2 分钟 |
| 第 6-7 天 | 合上书默写线程池流程 | 不看资料全默对 |
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