Java 的 java.util.concurrent（简称 JUC）包是 JDK 5 及以后引入的并发编程工具包，旨在解决传统线程模型（如 synchronized、wait/notify）的局限性，提供更灵活、高效、可扩展的并发编程组件。它极大简化了多线程开发，是 Java 并发编程的核心工具。

一、JUC 包的核心作用

传统并发编程依赖 synchronized 关键字和 Object 的 wait()/notify() 方法，存在灵活性低（锁无法中断、无法超时）、效率有限（重量级锁）等问题。JUC 包通过以下方式改进：

提供更细粒度的同步控制（如可中断锁、超时锁）；
内置线程池管理，避免频繁创建销毁线程的开销；
提供线程安全的并发集合（替代 HashMap 等线程不安全的集合）；
封装常用并发工具（如计数器、信号量），减少重复开发。

二、JUC 核心组件分类

JUC 包内容丰富，可分为以下几大模块：

1. 线程池框架（Executor 体系）

线程池是管理线程的容器，避免频繁创建 / 销毁线程的性能损耗，核心接口和类如下：

Executor：最顶层接口，定义了 execute(Runnable) 方法，用于执行任务。
ExecutorService：继承 Executor，增加了线程池生命周期管理（如 shutdown() 关闭线程池、submit() 提交带返回值的任务）。
ThreadPoolExecutor：线程池的核心实现类，需关注 7 个核心参数：
- corePoolSize：核心线程数（始终存活的线程）；
- maximumPoolSize：最大线程数（核心线程 + 临时线程的上限）；
- keepAliveTime：临时线程空闲时的存活时间；
- workQueue：任务等待队列（核心线程满时，新任务进入队列）；
- threadFactory：创建线程的工厂；
- handler：任务拒绝策略（队列和最大线程都满时的处理方式）。
Executors：线程池工具类，提供便捷的线程池创建方法（如 newFixedThreadPool 固定大小线程池、newCachedThreadPool 缓存线程池），但实际开发中建议直接使用 ThreadPoolExecutor 自定义参数（避免资源耗尽风险）。

2. 并发集合（线程安全的容器）

传统集合（如 HashMap、ArrayList）线程不安全，JUC 提供了专门的并发集合，解决多线程读写安全问题：

并发集合类	对应传统集合	特点与适用场景
`ConcurrentHashMap`	`HashMap`	线程安全的哈希表，JDK 1.8 用 `CAS + synchronized` 实现（替代分段锁），支持高并发读写。
`CopyOnWriteArrayList`	`ArrayList`	读写分离，写操作时复制底层数组，适合读多写少场景（如配置缓存）。
`CopyOnWriteArraySet`	`HashSet`	基于 `CopyOnWriteArrayList` 实现，原理同上。
`ConcurrentLinkedQueue`	`LinkedList`（队列）	无锁并发队列，基于 CAS 实现，适合高并发场景的队列操作。
`BlockingQueue`	-	阻塞队列，提供 `put()`（满时阻塞）和 `take()`（空时阻塞）方法，常用于生产者 - 消费者模型。实现类有 `ArrayBlockingQueue`、`LinkedBlockingQueue` 等。

3. 同步工具类（控制线程协作）

用于协调多个线程的执行顺序或资源访问，核心工具包括：

Lock 与 Condition：替代 synchronized 和 wait()/notify() 的更灵活同步方式。
- Lock 接口：定义 lock()（获取锁）、tryLock(long, TimeUnit)（超时获取锁）、unlock()（释放锁）等方法，实现类 ReentrantLock（可重入锁）是最常用的。
- Condition：通过 Lock.newCondition() 创建，提供 await()（等待）、signal()（唤醒单个）、signalAll()（唤醒所有），可实现多个条件队列（比 Object 的单一等待队列更灵活）。

Semaphore（信号量）：控制同时访问资源的线程数，类似 “许可证” 机制。例如：

Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 允许3个线程同时访问
semaphore.acquire(); // 获取许可证（若满则阻塞）
// 访问资源...
semaphore.release(); // 释放许可证

CountDownLatch（倒计时器）：等待多个线程完成后再执行主线程。例如：

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); // 计数5
// 子线程执行完后调用 latch.countDown();（计数-1）
latch.await(); // 主线程阻塞，直到计数为0

CyclicBarrier（循环屏障）：让多个线程到达 “屏障” 后等待，全部到达后一起继续执行（可重复使用）。例如：

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> System.out.println("所有线程就绪，开始执行"));
// 每个线程执行到 barrier.await() 时等待，直到3个线程都到达

4. 原子类（Atomic 系列）

基于 CAS（Compare-And-Swap，比较并交换）操作，提供线程安全的原子性变量更新，避免使用 synchronized 的开销。核心类：

基本类型：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean（提供 getAndIncrement() 原子自增等方法）。
引用类型：AtomicReference（原子更新对象引用）、AtomicStampedReference（解决 CAS 的 ABA 问题，带版本号）。
数组类型：AtomicIntegerArray（原子更新数组元素）。

示例：

AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
count.incrementAndGet(); // 原子自增（替代 count++，线程安全）

5. 其他重要组件

Future 与 Callable：Callable 是带返回值的任务（类似 Runnable 但有返回值），Future 用于获取 Callable 的执行结果。FutureTask 是 Future 的实现类，可包装 Callable 并作为任务提交给线程池。
AQS（AbstractQueuedSynchronizer）：JUC 许多组件的底层基础（如 ReentrantLock、Semaphore），通过维护一个 “同步状态” 和 “双向阻塞队列” 实现同步控制，核心是 acquire()（获取资源）和 release()（释放资源）。