课时

讲解为什么经典的 ThreadLocal 在虚拟线程时代逐渐失去优势，以及如何用 ScopedValue 来替代它：将上下文绑定到执行作用域，而不是绑定到线程。包含逐步示例来传递上下文（用户、 REQUEST_ID）、嵌套的 scope 及其遮蔽、与虚拟线程集成（ Executors. newVirtualThreadPerTaskExecutor()）。讨论 ThreadLocal 与 ScopedValue 的对比、实践建议、限制以及对 Structured Concurrency（预览）的展望。

Structured Concurrency 将杂乱无章的线程集合变成可管理的任务层级：你在 StructuredTaskScope 内以虚拟线程启动子任务，通过 join() 等待它们，使用 throwIfFailed() 统一处理错误，并通过 resultNow()/ result() 获取结果。我们将讲解 ShutdownOnFailure 与 ShutdownOnSuccess 的终止策略，对比 CompletableFuture，看看 HTTP 聚合器的示例以及使用结构化并发的常见错误。

如何在 Java 中正确取消耗时和阻塞操作：通过 Thread.interrupt() 的协作式中断，通过 Future.cancel() 的任务取消及 CancellationException 的行为， CompletableFuture 中的超时与取消（ orTimeout、 completeOnTimeout），使用 StructuredTaskScope 的结构化并发，共享截止时间（time‑budget）以及将超时沿调用栈向下传递（包括 Instant/ Duration 和 Scoped Values）。解析与阻塞 IO 的实践及常见错误。

本课讲解来自 java.util.concurrent 的高级同步器： CountDownLatch、 CyclicBarrier、 Phaser 和 Exchanger。学习如何通过 await()/ countDown() 协调任务的启动与结束，使用 await() 构建可重复的阶段与屏障动作，使用 register()/ arriveAndAwaitAdvance()/ arriveAndDeregister() 管理“乐团”的动态成员，并通过 exchange() 成对交换数据。实战中我们会实现大量 worker 的同时起跑和“游戏 tick”，并拆解常见错误： CountDownLatch 的一次性特性、处理 BrokenBarrierException 以及正确的 deregister()。全程避免使用 wait()/ notify() 带来的痛苦。

当 ReentrantReadWriteLock 和经典的 ReadWriteLock 在高负载下开始“打滑”时， StampedLock 的乐观读就能派上用场： tryOptimisticRead + validate 的组合在写入稀少时能带来几乎“免费”的读取。我们将讲解锁的工作模式、戳记的使用、对可重入的限制，对比 ReentrantReadWriteLock，还会看看低争用计数器—— LongAdder 与 LongAccumulator——以及它们为何在竞争下跑赢 AtomicLong。最后以实践收尾：读取占优的缓存与一个迷你基准测试。

解析 Java Memory Model 中的可见性与操作排序规则： happens-before 关系意味着什么， volatile、 synchronized、最终字段（ final）何时以及如何发挥作用，以及为什么没有它们会出现“陈旧”数据。我们将展示对象的安全发布、正确的 double-checked locking、通过 VarHandle 的低层访问、伪共享的影响与注解 @Contended，以及关于 Thread.start()/ Thread.join()、 Future.get() 和微基准 JMH 的实用注意事项。

在 Java 中进行并行文件操作的实用指南：何时多线程确实能加速 I/O、何时不会；工具的选择—— Thread、通过 ExecutorService 的线程池、使用 CompletableFuture 的异步与并行流——以及通过 FileChannel 按块读取大文件、向共享日志安全写入，以及操作系统/文件系统的限制。我们讲解任务启动模式、线程池配置、 shutdown()/ awaitTermination() 方法和常见错误。

在 Java 中并行化文件任务的实用指南：如何通过 Stream API 的 parallel()/ parallelStream() 开启并行， ForkJoinPool 的工作原理与配置方式，以及何时更适合使用 RecursiveTask。我们将讨论并行在哪些场景下确实能加速 I/O，如何管理公共线程池，以及如何安全地关闭资源（ try-with-resources）。最后——通过 FileChannel 进行定位访问，快速了解如何读取/写入大文件的部分。

如何加速遍历大型目录并处理成千上万的文件：使用 Files.walk() 和通过 parallel() 的并行流，理解 ForkJoinPool.commonPool() 的作用并配置并行度。讲解何时改用 ExecutorService， CPU-bound 与 IO-bound 任务的差异，编写在所有 ".java" 文件中统计行数的示例，并总结最佳实践。

如何加速处理以 GB 计的大文件：把它们切成块（chunking），通过 FileChannel进行按位置访问，并使用内存映射缓冲区 MappedByteBuffer，再配合 ExecutorService并行计算。我们将讲解定位 I/O 的关键方法： position(...)、 read(...)、 write(...)，如何选择合适的 chunk 大小，并行词数统计示例，以及常见陷阱（chunk 边界、资源管理、线程数量）。

讲解如何按 BlockingQueue（例如 ArrayBlockingQueue）实现的 Producer–Consumer 模式来构建文件处理流水线，理解阻塞操作 put() 和 take() 的工作方式，为何需要 backpressure 机制，以及如何用“毒丸”（例如 "__END__"，而不是 null）正确结束线程。通过 ExecutorService 启动消费者，添加流水线可视化并解析常见错误。

我们来解析 Java 9 为什么引入模块化系统 JPMS：所谓的“ classpath-party”有什么问题，模块如何在容器层面引入可见性边界，什么是 module-info.java，以及如何使用 module、 exports、 requires、 opens、 uses/ provides 指令。我们将讨论优势（封装、显式依赖、安全性、 jlink）、应用场景（包括 java.base、 java.sql）、一些有用的细节，以及迁移时的典型错误（忘记 exports、漏掉 requires、模块名重复）。