Lezioni

Structured Concurrency trasforma un insieme caotico di thread in una gerarchia di task controllata: avvii sottoattività in thread virtuali all’interno di StructuredTaskScope, aspetti il loro completamento tramite join(), gestisci gli errori in modo centralizzato con throwIfFailed() e ottieni i risultati con resultNow()/ result(). Analizzeremo le politiche di terminazione ShutdownOnFailure e ShutdownOnSuccess, le confronteremo con CompletableFuture, vedremo esempi di un aggregatore HTTP ed errori tipici nell’uso della concorrenza strutturata.

Come annullare correttamente operazioni lunghe e bloccanti in Java: interruzione cooperativa tramite Thread.interrupt(), annullamento dei task tramite Future.cancel() e comportamento di CancellationException, timeout e annullamento in CompletableFuture ( orTimeout, completeOnTimeout), concorrenza strutturata con StructuredTaskScope, deadline globale (time‑budget) e propagazione dei timeout verso il basso nello stack (inclusi Instant/ Duration e Scoped Values). Analizziamo la pratica con I/O bloccante e gli errori tipici.

Nella lezione analizziamo i sincronizzatori di alto livello di java.util.concurrent: CountDownLatch, CyclicBarrier, Phaser e Exchanger. Impariamo a coordinare l'avvio e la conclusione dei task tramite await()/ countDown(), a costruire fasi riutilizzabili e azioni di barriera con await(), a gestire partecipanti dinamici dell'«orchestra» con register()/ arriveAndAwaitAdvance()/ arriveAndDeregister() e a scambiarci dati a coppie tramite exchange(). In pratica realizzeremo una partenza di massa dei worker e il «tick» di gioco, e vedremo anche gli errori tipici: la natura monouso di CountDownLatch, la gestione di BrokenBarrierException e un deregister() corretto. Ovunque, senza il dolore di wait()/ notify().

Quando ReentrantReadWriteLock e il classico ReadWriteLock iniziano ad arrancare sotto carico elevato, viene in aiuto StampedLock con la lettura ottimistica: la coppia tryOptimisticRead + validate offre letture quasi «gratuite» quando le scritture sono rare. Analizzeremo le modalità di lock, il lavoro con gli «stamp», le limitazioni di reentrancy, confronteremo con ReentrantReadWriteLock, e vedremo anche i contatori a bassa contesa — LongAdder e LongAccumulator — e perché superano AtomicLong in presenza di concorrenza. Concluderemo con la pratica: cache con prevalenza di lettura e un mini‑benchmark.

Analizziamo le regole di visibilità e ordinamento delle operazioni nel Java Memory Model: cosa significa la relazione happens-before, come e quando aiutano volatile, synchronized, i campi final ( final), e perché senza di essi compaiono dati «non aggiornati». Mostreremo la pubblicazione sicura degli oggetti, il double-checked locking corretto, l’accesso a basso livello tramite VarHandle, l’impatto del false sharing e l’annotazione @Contended, nonché note pratiche su Thread.start()/ Thread.join(), Future.get() e i microbenchmark JMH.