介绍下JUC，都有哪些工具类？¶

典型回答¶

Java 的 JUC（java.util.concurrent）是 Java 并发编程的核心工具包，几乎所有高性能、多线程的 Java 应用都会用到它。从 JDK 1.5 开始引入，由 Doug Lea 主导开发。

在 JUC 出现之前，Java 开发者主要依赖 **synchronized** 和 **Object** 的 **wait()/notify()** 等方式进行线程之间的同步（保证并发安全）。但是有很多缺点：

于是就出现了JUC，说白了就是提供了很多并发安全的工具类，帮助开发者来在并发场景下使用。JUC中的工具类会通过细粒度锁、CAS、并发数据结构等大幅提升高并发场景下的吞吐量和响应速度。

JUC中主要包含以下工具类：

这部分是 JUC 中最常用的一部分，统一了线程的创建、调度和销毁。

核心接口
- Executor：执行任务的最顶层接口（任务用 Runnable 表示）。
- ExecutorService：扩展了 Executor，提供了生命周期管理（shutdown）和任务提交（submit）等方法。
- ScheduledExecutorService：支持延时与周期性任务调度。
主要实现类
- ThreadPoolExecutor：可配置的线程池，支持核心线程数、最大线程数、队列、拒绝策略等。
- ScheduledThreadPoolExecutor：定时任务线程池。
- 工具类Executors：提供常用线程池工厂方法（但生产环境推荐自己用 ThreadPoolExecutor 构造，避免资源问题）。
- ForkJoinPool / ForkJoinTask：分而治之的并行计算框架，支持工作窃取算法（parallelStream() 底层就是它）。
新特性
- JDK 8 引入 CompletableFuture：支持链式异步编程。
- JDK 21 可结合虚拟线程 Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()。

这些是比 synchronized 更灵活、更高性能的线程协作工具。他们是AQS的具体实现。

锁
- ReentrantLock：可重入互斥锁，支持公平/非公平模式，支持条件变量 Condition。
- ReentrantReadWriteLock：读写分离锁，读锁共享、写锁独占。
- StampedLock：支持乐观读，性能更高（但 API 相对复杂）。
并发控制工具
- Semaphore：计数信号量，限制同时访问资源的线程数。
- CountDownLatch：倒计时锁存器，等待一组操作完成再继续。
- CyclicBarrier：循环屏障，一组线程到达屏障点后一起继续。
- Phaser：更灵活的阶段同步器（CyclicBarrier + CountDownLatch 的超集）。
底层支持类
- AbstractQueuedSynchronizer（AQS）：几乎所有 JUC 锁和同步器的基础框架，基于 FIFO 队列和 CAS 实现。

这些集合在多线程环境下是线程安全的，性能远高于 Collections.synchronizedXXX。

常用容器
- ConcurrentHashMap：高性能并发哈希表（JDK 8 以后用 CAS + 分段桶链表/红黑树）。
- ConcurrentLinkedQueue / ConcurrentLinkedDeque：无界非阻塞链表队列。
- CopyOnWriteArrayList / CopyOnWriteArraySet：写时复制，适合读多写少场景。

阻塞队列
- ArrayBlockingQueue：有界阻塞队列（基于数组）。
- LinkedBlockingQueue：有界/无界链表阻塞队列。
- PriorityBlockingQueue：支持优先级的阻塞队列。
- DelayQueue：延时队列，任务到期后才能取出。
- SynchronousQueue：无缓冲队列，交替交付任务（常用于直接交接任务给线程池）。
- LinkedTransferQueue：高性能转移队列，支持直接传递元素。

提供无锁线程安全的原子操作，基于 CPU 的 CAS 指令。

原子类
- 基本类型：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean。
- 数组类型：AtomicIntegerArray、AtomicLongArray。
- 引用类型：AtomicReference、AtomicStampedReference（解决 ABA 问题）。
- 字段更新器：AtomicIntegerFieldUpdater 等（基于反射直接更新对象字段）。