课时

本讲解读什么是 Java 中的线程互相阻塞（deadlock，死锁），它为何发生，以及构成它的四个必要条件。通过一个使用 synchronized 的实操示例演示如何复现问题，然后学习预防策略：统一的资源获取顺序、使用带超时的 ReentrantLock.tryLock、缩短临界区，及避免不必要的嵌套锁。还将展示如何通过 Thread Dump 和 jstack 进行诊断、识别 BLOCKED/ WAITING 状态，最后以检查清单和常见错误收尾。

拆解并发异常 Livelock 和 Starvation：它们与 Deadlock 的区别、在代码与日志中的表现。展示 Java 示例：“礼貌的工人”（活锁）以及因优先级和不公平锁导致的饥饿。学习如何发现问题（日志、 Thread dump、 VisualVM、 Java Mission Control）并加以预防：在重试前添加随机延迟（ Thread.sleep）、使用非阻塞算法、通过带公平性标志的 ReentrantLock（ new ReentrantLock(true)）实现公平锁、谨慎划定临界区并避免滥用 setPriority() 与 synchronized。

在本讲中，我们将解释为什么普通集合（ ArrayList、 HashMap）在多线程环境中是危险的，以及包 java.util.concurrent 提供了哪些线程安全的替代方案： ConcurrentHashMap、 CopyOnWriteArrayList、 ConcurrentLinkedQueue、基于跳表（skip-list）的结构和 BlockingQueue。我们将讨论诸如 merge、 putIfAbsent、 computeIfAbsent 之类的原子操作，与 Collections.synchronizedMap 做比较，并给出实践示例与常见错误（弱一致性迭代器、非原子性的操作序列等）。

为什么自增 i ++ 在多线程中不起作用，什么是原子操作，以及包 java.util.concurrent.atomic 如何提供这些操作。我们将讲解 AtomicInteger 和 AtomicReference，方法 incrementAndGet()、 compareAndSet(...)，内部机制 CAS（Compare-And-Swap），以及何时更适合选择 synchronized、何时选择 LongAdder。最后——典型错误：复合操作、ABA 问题以及嵌套对象的线程安全。

如何使用 Thread Dump 搭配 jstack、VisualVM 和 IDE 进行采集与阅读，识别线程状态（ RUNNABLE、 BLOCKED、 WAITING）并定位相互阻塞。我们将讲解在 Java Mission Control 与 Java Flight Recorder 中的线程监控、日志实践（线程名、进入/退出 synchronized）、最小化锁、使用 CountDownLatch 的并发测试，以及一个真实的死锁案例分析。最后——常见错误及其规避方法。