Java 21 / 23 · 2025–2026

Java 并发编程
完全指南

从 JMM 内存模型到 Project Loom 虚拟线程,从 CompletableFuture 异步编程到结构化并发, 系统掌握 Java 多线程并发的核心原理与工程实践。

JMM 内存模型 虚拟线程 结构化并发 CompletableFuture 线程池 原子类 CAS Java 21/23 Project Loom
10 章节
Java 21 最低版本
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为什么要学 Java 并发?

并发编程是 Java 最复杂、也是最重要的领域之一。现代服务端应用几乎无一例外地依赖多线程处理—— 无论是 Web 服务器同时处理数千个请求,还是批处理任务并行加速,亦或是 GUI 不阻塞主线程响应用户操作。

Java 21 正式发布了 Project Loom——虚拟线程(Virtual Threads)进入生产就绪状态, 结构化并发(Structured Concurrency)和 Scoped Values 也作为预览特性引入。 这是 Java 并发历史上最重大的变革,让「一请求一线程」模型在百万级并发下依然高效。

本教程从 JMM 内存模型的底层原理讲起,一步步覆盖经典锁机制、线程池、CompletableFuture, 再到 Java 21/23 的全新并发原语,帮助你建立系统完整的 Java 并发知识体系。

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深入原理

JMM 内存模型、happens-before 规则、CPU 缓存一致性——理解底层才能写出正确代码。

Java 21 新特性

虚拟线程、结构化并发、Scoped Values——掌握最新并发范式,应对百万级并发挑战。

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工程实践

线程池参数调优、死锁诊断、JFR 性能分析——从代码到生产环境的完整路径。

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详细名词解释

每章对关键概念提供清晰解释,不仅告诉你怎么做,还告诉你为什么。

课程目录

共 10 章,循序渐进,由浅入深

Chapter 01

Java 并发基础与内存模型

JMM 内存模型、happens-before 规则、volatile 关键字,理解原子性、可见性与有序性三大并发核心问题。

JMM happens-before volatile
Chapter 02

线程基础与虚拟线程入门

Thread vs Runnable、线程生命周期状态机、Thread API 详解,以及 Java 21 虚拟线程的第一印象。

Thread 线程状态 Virtual Threads
Chapter 03

锁机制

synchronized 内置锁原理、ReentrantLock 高级特性、ReadWriteLock 读写分离、StampedLock 乐观读。

synchronized ReentrantLock StampedLock
Chapter 04

并发集合

ConcurrentHashMap 分段锁演进、CopyOnWriteArrayList 写时复制语义、BlockingQueue 生产消费模型。

ConcurrentHashMap BlockingQueue CopyOnWrite
Chapter 05

线程池与 Executor 框架

ThreadPoolExecutor 七大参数、拒绝策略、ForkJoinPool 工作窃取算法、Executors 工厂方法与最佳实践。

ThreadPoolExecutor ForkJoinPool 线程池调优
Chapter 06

CompletableFuture 异步编程

链式回调、thenCompose/thenCombine 组合模式、异常处理、allOf/anyOf 并行聚合,构建高效异步管道。

CompletableFuture 异步链式 异常处理
Chapter 07

虚拟线程与 Project Loom

Java 21 正式特性深度解析:载体线程、挂载/卸载机制、与平台线程对比、pinning 问题与适用场景。

Virtual Thread Project Loom Java 21
Chapter 08

结构化并发

StructuredTaskScope 作用域任务管理、ShutdownOnFailure/ShutdownOnSuccess 策略、Scoped Values 线程数据传递。

StructuredTaskScope Scoped Values Java 21/23
Chapter 09

原子类与 CAS

AtomicInteger 系列、LongAdder 分段累加、VarHandle 变量句柄、无锁数据结构设计原理。

AtomicInteger CAS VarHandle
Chapter 10

并发调试与性能分析

死锁检测、竞争条件排查、JFR 飞行记录器、async-profiler 采样分析,以及常见并发陷阱与规避策略。

死锁检测 JFR async-profiler