Складчина: Многопоточность в Java [Тариф Стандарт] [Павел Сорокин]
Разберись в потоках от фундамента до production-кода.
Будешь спокойно писать многопоточные приложения, проходить собесы на middle+ без страха и сможешь претендовать на вакансии с зарплатой в 2 раза выше.
Для кого этот курс:
Новичок, знающий только базу по Java и Spring
- Сейчас самое время освоить многопоточность. Гораздо проще разобраться с ней на старте карьеры, чем потом догонять под давлением боевых задач.
- Умеешь писать REST API, работаешь с базами данных, но многопоточность остаётся белым пятном и это мешает браться за самые интересные проекты
- Тебе важно становиться сильнее как кодер и расти по ЗП с помощью хардов, а не самопрезентаций и легенд
Модуль 1. Открываем капот: потоки, процессы, Threads API, JVM, Daemon, Synchronized, Volatile
- Зачем нужна многопоточность: где однопоточность «держит» систему; эффект очередей и блокирующих операций
- Поток как единица исполнения в общей памяти процесса: общий heap, stack у каждого потока
- Program → Process → Thread: от запуска программы до выполнения кода в потоке
- Планировщик ОС: очереди Ready/Waiting/Blocked; RUNNABLE ≠ RUNNING; стоимость переключений контекста; недетерминизм порядка
- Базовый Thread API: Thread/Runnable; start vs run; join; sleep (TIMED_WAITING); interrupt и восстановление флага; наблюдение состояний (getState)
- Daemon vs User: определение, назначение, условия завершения JVM, риски использования демонов для бизнес‑логики
- Введение в синхронизацию: race condition; mutex/критическая секция; synchronized; volatile;
- Поймёшь, как устроены процессы и потоки в JVM и ОС, где у них общая и изолированная память
- Сможешь уверенно создавать и управлять потоками: запуск, ожидание, усыпление, корректная остановка.
- Научишься объяснять работу планировщика, очереди Ready/Waiting/Blocked и почему порядок выполнения непредсказуем
- Будешь различать user‑ и daemon‑потоки и поймёшь, когда и почему JVM завершает работу.
- Освоишь базу синхронизации: зачем нужен mutex, когда использовать synchronized, а когда volatile (видимость)
- Java Memory Model (JMM): program order, happens‑before, основные HB‑рёбра (unlock→lock, volatile write→read, start/join).
- Reordering: где возможен (компилятор/JIT/CPU) и почему без HB порядок не гарантирован; volatile — видимость/порядок, но не атомарность
- Межпоточная сигнализация: монитор, очереди EntryList/WaitList, wait/notify/notifyAll, spurious wakeups и правило while; тайм‑ауты ожидания.
- ReentrantLock и Condition: re‑entry, lockInterruptibly (), tryLock (timeout), await/signal, несколько условий ожидания.
- Semaphore: permits, ограничение параллелизма, fair/non‑fair режимы.
- ReadWriteLock: совместимость читателей, эксклюзивный писатель, отсутствие безопасного апгрейда read→write, starvation и fair‑режим.
- CountDownLatch: одноразовый барьер N→0, await (timeout), сценарии start‑gate/completion‑gate.
- Атомики и CAS: Atomic*, CAS‑цикл, конфликты и спины, ABA и AtomicStampedReference.
- Deadlock: как обнаружить, условия Коффмана, «обедающие философы», порядок локов, tryLock (timeout) + откат.
- Livelock: «уступчивые» симметричные протоколы, разрыв симметрии (backoff/приоритет).
- ThreadLocal: внутренняя модель (ThreadLocalMap), кейсы применения, утечки в пулах и best‑practices
- Практика: собственная ArrayBlockingQueue на synchronized + wait/notify, продюсеры/консюмеры, проверка корректности.
- Узнаешь, как Java гарантирует видимость и порядок между потоками (Java Memory Model, happens‑before, reordering).
- Получишь набор практических приёмов межпоточной сигнализации (wait/notify/notifyAll) и научится избегать типовых багов (потерянные сигналы, ложные пробуждения).
- Сможешь осознанно выбирать примитив синхронизации (ReentrantLock/Condition, Semaphore, ReadWriteLock, CountDownLatch) под задачу и использовать тайм‑ауты/прерывание для выхода из вечного ожидания.
- Научишься применять атомики и CAS, объяснять ABA‑проблему и её фиксы.
- Сможешь воспроизводить и устранять deadlock и livelock (включая «уступчивый» сценарий), работать с ThreadLocal без утечек и реализовать безопасную блокирующую очередь
- I/O-bound vs CPU-bound: задачи, ограниченные скоростью операций ввода-вывода, и задачи, ограниченные вычислительными ресурсами; определения, метрики и стратегия выбора пула потоков.
- ExecutorService и разновидности ThreadPoolExecutor: FixedThreadPool, CachedThreadPool, ScheduledThreadPool и SingleThreadExecutor; работа очереди задач, рабочих потоков и механизмы завершения пула.
- ForkJoinPool: модель work-stealing (распределения задач с кражей работы), использование классов RecursiveTask и RecursiveAction; общий ForkJoinPool для параллельных потоков (parallel streams) и пул по умолчанию для CompletableFuture.
- Parallel Streams: когда применение оправдано, влияние числа доступных процессорных ядер (Runtime.getRuntime ().availableProcessors ()), и почему такие потоки не подходят для сценариев с интенсивным вводом-выводом.
- Асинхронная модель: интерфейсы Runnable, Callable и Future; жизненный цикл Future; использование CompletableFuture, основные операторы, обработка ошибок и таймауты.
- Потокобезопасные коллекции: ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList, ArrayBlockingQueue и LinkedBlockingQueue (массив против связного ccc, примеры проблем при использовании обычных HashMap и ArrayList в многопоточности.
- Virtual Threads: создание через Thread.ofVirtual ().start () и Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor (); как JVM сопоставляет виртуальных и системных потоков (N к M), механизмы монтирования и размонтирования, сравнение с потоками операционной системы и ограничения в java-21
- Поймёшь разницу между IO‑bound и CPU‑bound задачами и научишься выбирать модель выполнения под профиль нагрузки (ThreadPoolExecutor vs ForkJoinPool vs Virtual Threads)
- Сможешь безопасно работать с пулами потоков: конфигурация, отправка задач, корректное завершение (shutdown/awaitTermination), анти‑паттерны ожидания на get/join без нужды
- Освоит Runnable/Callable/Future и построение неблокирующих цепочек на CompletableFuture (thenApply/thenCompose/thenCombine/allOf/anyOf, обработка ошибок exceptionally/handle)
- Разберёшь устройство и гарантии популярных конкурентных коллекций (ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList, ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue) и применишь их вместо небезопасных аналогов под конкуренцией.
- Поймёшь, как устроены Virtual Threads (Loom): mapping на carrier‑потоки, mount/unmount стека, где они выигрывают, а где нет; увидит практические ограничения (thread pinning, тяжёлые ThreadLocal).
- Сможешь сравнить выполнение на обычных пулах и на VT на типичных I/O‑сценариях (десятки тысяч задач) и сделать обоснованный выбор
- Thread-per-Request в Tomcat — классическая модель, где каждому запросу выделяется поток. Покажем, где у неё пределы и как это влияет на масштабирование
- Event-loop и WebFlux / Netty — неблокирующая архитектура, где один поток обслуживает тысячи соединений.
- Virtual Threads (Java 21+) — новая эпоха Java-параллелизма. Подключим виртуальные потоки в Spring Boot и покажем, как убрать боль реактивщины без потери производительности
- I/O-bound и CPU-bound, закон Амдала — объясняем, почему многопоточность не всегда ускоряет, и как найти оптимальный баланс
- Rate-limiters и HikariCP — где рождаются «бутылочные горлышки» в реальных прод-сервисах и как их диагностировать и предотвратить
- План деградации и изоляция ресурсов — как защитить систему, если одно из API начинает тормозить
- Финальный прод-кейс — очередь задач, асинхронный раннер, три внешних API (Stock, Pricing, Shipping), статусы NEW → IN PROGRESS → DONE/FAILED. Реальный сценарий с архитектурой, близкой к продакшену.
- Поймёшь, как Spring Boot и Tomcat обрабатывают параллельные запросы (модель thread-per-request)
- Увидишь воочию контраст с event-loop/WebFlux
- Разберёшься в типовых узких местах (очереди, пулы, лимиты) и применишь эти знания в практике
- Реализуешь production-like асинхронный обработчик заказов с ретраями и агрегацией результатов
- На выходе будешь уметь диагностировать bottleneck, проектировать очередь задач и использовать виртуальные потоки там, где они дают выигрыш
Чек‑лист «20 ошибок в многопоточности»
- PDF с разбором типичных ошибок, которые встречаются даже у опытных разработчиков.
- Ошибка: использование HashMap в многопоточности
Решение: ConcurrentHashMap - Ошибка: блокировка под synchronized на длинные операции
Решение: выносить блокировку на минимум - Ошибка: забыли про volatile при доступе из разных потоков
Решение: понимание visibility
- Ошибка: использование HashMap в многопоточности
- И ещё 17 реальных примеров с объяснением, как чинить
- Используй как шпаргалку для код‑ревью. Особенно полезно перед собеседованиями — многие задачи ровно про это.
- Формат: «Как отвечать на вопросы про потоки, чтобы звучать как увереный middle+».
- Реальные вопросы с собесов
- Как объяснять сложные темы простым языком
- Какие примеры приводить, чтобы выглядеть убедительно
- Как вести себя, если не знаешь ответа (спойлер: это нормально)
- Разбор типичных «ловушек» в вопросах интервьюеров
- Это как репетиция интервью — после просмотра ты будешь звучать уверенно.
Тариф Стандарт
- 4 модуля курса (15 часов видео)
- 4 практические домашки (от простых к продакшн-кейсу)
- Реальный проект для портфолио — обработчик очереди задач
- Чек-лист «20 ошибок в многопоточности»
- Видео-разбор топовых вопросов на собесах
- Подарочный мини-курс "15 лайфкодинг задач с собесов"
Скрытая ссылка