### Java高级之并发编程
#### 1. Java 8 新特性
##### 1.1 Lambda 表达式
Java 8 引入了一个新的语法结构：“->”操作符，它将 Lambda 表达式分为两个部分：
- **左侧**：Lambda 表达式的参数列表。
- **右侧**：Lambda 表达式所需执行的功能。
Lambda 表达式的使用格式遵循这样的规则：(参数列表) -> (功能体)。
例如，以下代码创建了一个新的线程，并在线程启动时打印出“abc”。
```java
new Thread(() -> System.out.println("abc")).start();
```
这种简洁的写法极大地提高了代码的可读性和可维护性，尤其是在处理事件监听器或者作为函数参数时更为明显。
##### 1.2 函数式接口
函数式接口是指只有一个抽象方法的接口，Java 8 引入了`@FunctionalInterface`注解来标记这类接口，以帮助编译器检查接口是否符合函数式接口的要求。例如，下面定义了一个简单的函数式接口`MyPredicate`：
```java
package com.gwolf;
@FunctionalInterface
public interface MyPredicate<T> {
public boolean test(T t);
}
```
此接口仅有一个抽象方法`test`，接受一个泛型参数并返回一个布尔值。通过这种方式，我们可以定义更多特定于业务逻辑的函数式接口。
##### 1.3 Stream 流式计算
Stream API 是 Java 8 中处理集合的关键抽象概念，它使得我们能够对集合数据进行一系列复杂的数据操作，如过滤、映射、排序等，类似于 SQL 查询语言的使用方式。Stream API 的设计目标是提高集合数据操作的效率，简化集合数据处理过程。
Stream 的操作主要分为两种：中间操作（Intermediate Operations）和终止操作（Terminal Operations）。中间操作会返回一个新的 Stream 对象，可以连接更多的操作；而终止操作则会返回一个结果或引发副作用。
例如，可以使用 Stream API 来过滤一个列表中的元素并获取它们的平方和：
```java
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
int sumOfSquares = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.mapToInt(n -> n * n)
.sum();
```
##### 1.4 接口增强
Java 8 允许我们在接口中定义非抽象的方法实现，这可以通过使用`default`关键字来完成，这个特性通常被称为默认方法或扩展方法。默认方法使得我们可以在不影响现有类层次结构的情况下，向现有接口添加新的方法，从而避免了需要修改所有实现该接口的类。
例如，假设我们有一个接口`MyInterface`：
```java
public interface MyInterface {
void someMethod();
default void newMethod() {
// 实现细节
}
}
```
在这个例子中，`newMethod` 方法被声明为默认方法，因此任何实现了`MyInterface`的类都可以访问这个方法而无需提供自己的实现。
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#### 2. 常用原子类
原子操作类主要用于解决多线程环境中的数据一致性问题，确保操作的原子性。在 Java 中，原子类主要包含`AtomicBoolean`、`AtomicInteger`和`AtomicLong`等。
**引入原子操作类的原因：**
1. 在多线程环境下，普通的算术操作（如自增）并不具备原子性，可能会导致线程不安全的问题。
2. 原子类提供了线程安全的方式来执行这些操作，特别适用于多线程、高并发场景。
- **AtomicBoolean**: 提供原子更新布尔类型的工具。
- **AtomicInteger**: 提供原子更新整型数值的能力。
- **AtomicLong**: 提供原子更新长整型数值的能力。
以`AtomicInteger`为例，它提供了许多有用的方法：
1. **构造方法**：`AtomicInteger(int initialValue)` 和 `AtomicInteger()`。
2. **获取当前值**：`get()`
3. **设置值**：`set(int newValue)`
4. **比较并交换(CAS)**：`compareAndSet(int expect, int update)`
5. **获取并自增**：`getAndIncrement()`
6. **获取并自减**：`getAndDecrement()`
7. **自增并获取**：`incrementAndGet()`
8. **自减并获取**：`decrementAndGet()`
9. **获取并增加**：`getAndAdd(int delta)`
10. **增加并获取**：`addAndGet(int delta)`
这些方法都是原子性的，确保了即使在多线程环境下也能正确地执行操作。
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#### 3. 多线程与高并发 - juc
在 Java 并发工具包（juc）中，包含了多种用于构建并发程序的基础类和工具类，包括`volatile`、`AtomicInteger`、`CAS`等。
##### 3.1 对 volatile 的理解
`volatile` 关键字是 Java 虚拟机提供的轻量级线程同步机制，它的主要特性有：
1. **保证可见性**：当一个线程修改了某个 volatile 变量后，其他线程能立即看到这个变化。
2. **保证有序性**：禁止指令重排。
3. **不保证原子性**：虽然`volatile`提供了可见性和有序性保障，但并没有提供原子性，即复合操作仍然需要其他的同步手段来保证。
Java 8 的新特性和并发编程中使用的原子类及`volatile`等概念都是现代软件开发中极为重要的知识点，掌握它们有助于开发者构建更加高效、健壮的应用程序。
