什么是JUC？
JUC（Java Util Concurrent）是 Java 5 以后新增的一组并发编程工具包，提供了一系列高效、线程安全的并发集合，方便在多线程环境下处理共享数据。
JUC其实就是JDK中的三个包:
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java.util.concurrent 并发相关的
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java.util.concurrent.atomic 原子性
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java.util.concurrent.locks lock锁
为什么要使用并发编程
1. 充分利用多核CPU的计算能力：通过并发编程的形式可以将多核CPU的计算能力发挥到极致，性能得到提升。
1. 方便进行业务拆分，提升系统并发能力和性能。
并发编程有什么缺点
内存泄露，上下文切换，线程安全，死锁等等
内存泄漏：指程序中已动态分配的堆内存由于某种原因程序未释放或无法释放，造成系统内存的浪费，导致程序运行速度减慢甚至系统崩溃等严重后果。
上下文切换：多线程编程中一般线程的个数都大于CPU核心的个数，而一个CPU核心在任意时刻只能被一个线程使用，为了让这些线程都能得到有效执行，CPU采取的策略是为了每个线程分配时间片并轮转的形式。当一个线程的时间片用完的时候就会重新处于就绪状态让给其他线程使用，这个过程就属于一次上下文切换。
线程安全：当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些线程将如何交替执行，并且在调用代码中不需要任何额外的同步或者协同，这个类都能表现出正确的行为。
死锁：死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁。
并发编程三要素是什么？在java程序中怎么保证多线程的运行安全
- 三要素：
- 原子性：一个或多个操作要么全部执行成功要么全部执行失败
- 可见性：一个线程对共享变量的修改，另一个线程能看见
- 有序性：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行
- 出现线程安全问题的原因：
- 线程切换带来的原子性问题
- 缓存导致的可见性问题
- 编译优化带来的有序性问题
- 解决
- JDK中 Atomic开头的原子类，synchronized，Lock，可以解决原子性问题
- synchronized，volatile，Lock，可以解决可见性问题
- Happens-Bofore规则可以解决有序性问题
什么是上下文切换？什么原因会造成上下文切换？
线程在执行过程中会有自己的运行条件和状态(也称上下文)，当出现如下情况的时候，线程会从占用 CPU 状态中退出。
- 主动让出 CPU，比如调用了
sleep(),wait()等。 - 时间片用完，因为操作系统要防止一个线程或者进程长时间占用CPU导致其他线程或者进程饿死。
- 调用了阻塞类型的系统中断，比如请求 IO，线程被阻塞。
- 被终止或结束运行
这其中前三种都会发生线程切换，线程切换意味着需要保存当前线程的上下文，留待线程下次占用 CPU 的时候恢复现场。并加载下一个将要占用 CPU 的线程上下文。这就是所谓的 上下文切换。
上下文切换是现代操作系统的基本功能，因其每次需要保存信息恢复信息，这将会占用 CPU，内存等系统资源进行处理，也就意味着效率会有一定损耗，如果频繁切换就会造成整体效率低下。
synchronized
synchronized是Java的一个关键字，是一个内部锁。它可以使用在方法和方法块上，表示同步方法和同步代码块。在多线程环境下，同步方法和同步代码块在同一时刻只允许有一个线程执行，其他线程都在等待获取锁。
- synchronized是如何保证三要素的：
- 原子性：锁通过互斥来保障原子性，临界区代码只能被一个线程执行
- 可见性：synchronized内部锁通过写线程冲刷处理器缓存和读线程刷新处理器缓存保证可见性
- 有序性：保障了原子性和可见性，即可保障有序性
synchronized底层实现原理
**同步代码块：**通过monitorenter和monitorexit指令，其中monitorenter指令指向同步代码块的开始位置，monitorexit指令指向同步代码块的结束位置，当执行monitorenter指令时，线程试图获取锁也就是获取monitor（monitor对象存在于每个Java对象的对象头中，synchronized锁便是通过这种方式获取锁的，也是为什么java中任意对象可以作为锁的原因）的持有权。
其内部包含一个计数器，当计数器为0则可以成功获取，获取后将锁计
