上篇设计模式聊完，这篇进入Java并发专项。第28篇P7高级讲过AQS基础和线程池参数，这篇往深处走——并发工具类原理、ConcurrentHashMap底层、线程池实战调优。
P7并发面试两个层次：背概念（CountDownLatch干什么用的）和讲原理（CountDownLatch内部基于AQS共享模式，state是计数值）。P7 offer要第二层。
今天8道题覆盖P7并发深层考点，每道给出原理级答案。
Q1：CountDownLatch原理？怎么用？
作用：让一个或多个线程等待一组事件完成。典型场景：主线程等待N个子任务执行完再汇总结果。
原理：基于AQS共享模式。state初始值为count，每个countDown()调releaseShared把state减1（CAS操作），减到0时AQS释放所有等待线程。await()调acquireSharedInterruptibly，state>0就park阻塞，state=0时unpark。
用法：new CountDownLatch(3)，子任务完成后countDown()，主线程await()等待。等3个countDown都执行完主线程继续。
追问：CountDownLatch能重复使用吗？不能。count到0后废了，再await直接返回。需要重复等待用CyclicBarrier。
Q2：CyclicBarrier和CountDownLatch区别？
CountDownLatch：一次性使用，等N个事件发生。一个线程等，多个线程触发countDown。
CyclicBarrier：可重复使用，等N个线程互相等待。N个线程都到barrier后一起继续。适合多线程协作场景（如并行计算汇总）。
CyclicBarrier原理：内部用ReentrantLock + Condition。每个线程await()获取锁，generation计数器+1，不是末位就condition.await阻塞。末位线程到时signalAll唤醒所有线程，generation+1进入下一轮。
追问：CyclicBarrier的broken状态怎么回事？如果某个等待线程被中断或超时，barrier进入broken状态，其他等待线程抛BrokenBarrierException。可以reset()重置。
Q3：Semaphore原理？Android怎么用？
作用：控制同时访问资源的线程数。比如限流——同时最多允许3个线程访问某资源。
原理：基于AQS共享模式。state初始值为许可数permits。acquire()获取许可（state减1），state=0时阻塞。release()归还许可（state加1），唤醒等待线程。
Android场景：线程池任务限流。比如图片下载最多同时3个任务——Semaphore(3)，每个下载任务先acquire完成时release。超过3个的任务排队等。
追问：Semaphore和synchronized什么区别？synchronized是互斥锁（同一时刻一个线程），Semaphore是计数锁（同一时刻N个线程）。Semaphore(1)效果类似synchronized但不支持可重入。
Q4：ReadWriteLock原理？什么时候用？
作用：读多写少场景提升并发。读锁共享（多线程可同时读），写锁独占（写时其他线程阻塞）。
原理：ReentrantReadWriteLock内部维护两个锁。AQS的state高16位存读锁计数，低16位存写锁计数。读锁acquire时检查写锁是否被占用——没被占用就CAS增加读计数。写锁acquire时检查读锁和写锁——都没有才获取。
锁降级：持有写锁 → 获取读锁 → 释放写锁。写锁降级为读锁，中间数据对其他读线程可见。锁升级（读→写）不支持——可能导致死锁。
Android场景：配置管理器——多个线程读配置（读锁），后台更新配置（写锁）。读多写少场景性能提升明显。
Q5：ConcurrentHashMap原理？JDK 7和8区别？
JDK 7：分段锁（Segment）。ConcurrentHashMap由16个Segment组成，每个Segment是一个HashMap + ReentrantLock。put时根据hash定位到Segment，锁住该Segment操作。并发度=Segment数量（默认16）。
JDK 8：抛弃Segment，用CAS + synchronized锁单个桶（Node）。put时hash定位到桶，桶为空就CAS插入；桶非空就synchronized锁住桶头节点，遍历链表/红黑树插入。粒度更细，并发度=桶数量。
JDK 8红黑树：链表长度超过8且数组长度超过64时，链表转红黑树（查找从O(n)变O(log n)）。低于6时退化回链表。
追问：size()怎么做到线程安全？JDK 8用baseCount + CounterCell数组（类似LongAdder）。每个线程CAS更新不同CounterCell，size时求和。避免所有线程竞争同一个计数器。
Q6：ConcurrentHashMap的put流程？
JDK 8的put流程：计算hash定位桶 → 桶空CAS插入 → 桶非空synchronized锁桶头 → 链表遍历更新或红黑树插入 → 链表长度>8转红黑树 → 容量超threshold扩容（多线程协助迁移）。
追问：扩容怎么多线程？sizeCtl记录状态，扩容时<0。其他线程检测到帮忙迁移——每个线程分配一部分桶（ForwardingNode标记已迁移）。迁移完更新sizeCtl。
Q7：线程池实战怎么调优？
监控指标：activeCount（活跃线程数）、queueSize（队列积压量）、completedTaskCount（完成任务数）、rejectedCount（拒绝任务数）。自定义ThreadPoolExecutor重写afterExecute统计这些指标。
动态调参：生产环境线程池参数需要动态调整。阿里开源的DynamicTp方案：参数存配置中心（Apollo/Nacos），修改后推送到客户端，调setCorePoolSize/setMaximumPoolSize实时生效。
Android实践：全局线程池一个就够。推荐配置——corePoolSize=CPU核心数，maximumPoolSize=CPU核心数*2，keepAliveTime=60s，队列用LinkedBlockingQueue(128)。不要用Executors的固定大小线程池（无界队列有OOM风险）。
追问：线程池shutdown和shutdownNow区别？shutdown等队列任务执行完再关闭（不接受新任务）。shutdownNow立即中断所有线程返回未执行的任务列表。优雅关闭用shutdown+awaitTermination(timeout)。
Q8：CompletableFuture怎么用？跟Future什么区别？
Future的问题：get()阻塞等待结果，不能链式组合多个异步任务。多个Future组合要手动管依赖。
CompletableFuture：支持链式组合。supplyAsync创建异步任务，thenApply转换结果，thenCompose串联下一个异步任务，thenCombine合并两个结果，allOf等全部完成。链式写法比回调嵌套清晰得多。
Android场景：启动时多个初始化任务并行（网络请求+数据库读取+文件IO），allOf等全部完成再进首页。比CountDownLatch写法更简洁，支持链式处理结果。
面试Tips：P7并发专项面试CountDownLatch和CyclicBarrier要能讲清AQS共享模式原理。Semaphore要能讲许可计数机制。ReadWriteLock考锁降级。ConcurrentHashMap考JDK 8的CAS+synchronized和红黑树转换。线程池考动态调参和监控指标。CompletableFuture考链式组合。面试前刷一遍java.util.concurrent包的源码。
下一篇进入JVM专项——GC算法深入、G1/ZGC原理、OOM排查实战、MAT内存分析。
用过CountDownLatch的同学评论区说说，你项目里用来解决什么问题？
本系列连载中，关注不迷路，下一篇：阿里P7高级Android（JVM专项）面试真题
系列简介：Android大厂面经连载，覆盖字节跳动、腾讯、阿里、美团等40+企业，从初级到架构师全岗位覆盖。每篇文章包含真实面试题+详细答案+代码示例，帮你拿到大厂Offer。
