两者都是可重入锁，核心区别在使用方式和功能。synchronized 是 JVM 层面的关键字，自动加锁解锁，异常时也能释放锁，使用简单但功能单一。ReentrantLock 是 JDK 层面的 API，需手动 lock/unlock（配合 finally），更灵活。它支持公平锁、可中断锁、多个 Condition 条件队列，还能尝试获取锁。synchronized 只有非公平锁，无法中断等待。JDK1.8 后 synchronized 优化后性能接近 ReentrantLock，简单同步用 synchronized，复杂场景如需要超时、中断、多条件则用 ReentrantLock。
两者都用于并发，作用完全不同。volatile 是轻量级同步机制，只保证可见性和禁止指令重排，不保证原子性，比如 i++ 这种复合操作用 volatile 仍会线程不安全。synchronized 是重量级锁，能同时保证可见性、原子性、有序性，但会阻塞线程。volatile 不会引起线程上下文切换，开销极小；synchronized 会导致线程阻塞，开销更大。volatile 修饰变量，synchronized 修饰方法或代码块。简单的状态标记用 volatile，复杂的复合操作必须用 synchronized。
JMM 是一套规范，解决多线程下内存可见性、有序性问题。它定义了主内存和线程工作内存，线程操作变量会先拷贝到工作内存，修改后同步回主内存。happens-before 是 JMM 的核心规则，用来判断操作是否有序、结果是否可见，不用深入底层就能确定线程执行顺序。比如解锁先于加锁、volatile 写先于读、线程 start 先于执行等。只要满足 happens-before，前一个操作结果对后一个可见，保证并发安全，是编写线程安全代码的重要依据。
可见性是一个线程修改了共享变量，其他线程能立即看到最新值，多线程下工作内存缓存会导致不可见，可用 volatile、synchronized 保证。原子性是操作不可分割，要么全部执行，要么都不执行，比如赋值是原子性，i++ 是三步操作不具备原子性，需加锁保证。有序性是程序执行顺序符合代码逻辑，JVM 会指令重排优化，多线程下会出问题，JMM 通过 volatile、内存屏障、happens-before 禁止重排，保证有序。这三大特性是线程安全的核心。
volatile 主要有两个作用：保证变量可见性、禁止指令重排。底层靠内存屏障实现。写 volatile 变量时，会加写屏障，强制把工作内存值同步到主内存；读的时候加读屏障，强制从主内存读取最新值，保证可见性。内存屏障还会禁止指令重排序，避免多线程下代码执行顺序错乱。但 volatile不能保证原子性，因为它不阻塞线程，只针对单个读 / 写操作。适合状态标记、单例双重检查等场景，不适合计数、累加等复合操作。
线程池就是复用线程，避免频繁创建销毁。提交任务时，先判断核心线程数是否满，没满就新建核心线程执行；满了放入阻塞队列；队列满了就开非核心线程；达到最大线程数就执行拒绝策略。调优先看场景：CPU 密集型设核心数为 CPU 核心数 +1，IO 密集型设大一些，比如核心数 *2。队列用有界队列，避免 OOM。根据任务类型调整核心线程、最大线程、队列容量，选择合适拒绝策略，监控线程活跃度，避免线程过多或阻塞。
Executor 框架简化线程的创建、管理、调度，解决手动创建线程的弊端。手动用 Thread 创建线程，不好控制数量，频繁创建销毁开销大，还可能导致资源耗尽。Executor 提供 ThreadPoolExecutor、Executors 工具类，统一管理线程生命周期，复用线程，控制并发数，提供任务队列和拒绝策略。它解耦任务提交和执行，开发者只需定义任务，不用关心线程细节。还支持异步执行、定时任务，提升并发效率，是 Java 高并发开发的基础框架。
线程间通信主要是共享内存和消息传递。常用方式：wait/notify/notifyAll，配合 synchronized 使用，线程等待后释放锁，避免死循环，是经典方式。用 Lock 的 Condition，await/signal/signalAll，比 wait/notify 更灵活，支持多个等待队列。volatile 共享变量，适合简单状态通知。管道流用于字节 / 字符传输。CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore 等工具类，实现线程间同步等待。实际开发中，Lock+Condition 更灵活，synchronized+wait/notify 更简单，按需选择。
死锁是多个线程互相持有对方需要的锁，都不释放，全部阻塞。产生需四个条件：互斥、持有并等待、不可抢占、循环等待。避免死锁就破坏任一条件。统一锁的获取顺序，所有线程按相同顺序加锁，破坏循环等待。给锁加超时时间，用 ReentrantLock 的 tryLock，超时放弃，破坏持有并等待。减少锁嵌套，避免一个锁内加另一个锁。尽量不使用独占锁，用并发工具类。开发中避免嵌套锁，规范加锁顺序，就能大幅减少死锁。
Java 线程分守护线程和用户线程。用户线程是工作线程，JVM 会等所有用户线程结束才退出。守护线程是后台服务线程，为用户线程服务，比如 GC 线程。当所有用户线程结束，不管守护线程是否执行完，JVM 都会直接退出。设置方式是 thread.setDaemon(true)，必须在 start 前调用。守护线程不能用来处理业务逻辑、关闭资源，因为随时可能终止。用户线程执行业务，守护线程做后台辅助工作，这是最核心的区别。
ThreadLocal 实现线程数据隔离，每个线程有自己的独立副本，互不干扰。原理是每个 Thread 有 ThreadLocalMap，以 ThreadLocal 为 key，存储数据。set 时把值存到当前线程的 map，get 时从当前线程取，其他线程访问不到。它不解决共享变量问题，而是隔离数据。常用于存储用户会话、数据库连接、事务上下文，避免层层传递参数。使用完必须 remove，否则会内存泄漏，因为线程池线程复用，map 不会被清理。
悲观锁认为并发一定会冲突，每次操作都加锁，独占资源，其他线程阻塞。比如 synchronized、ReentrantLock，适合写多的场景，保证强一致性。乐观锁认为冲突概率低，不加锁，更新时判断数据是否被修改。常用 CAS 实现，比较版本号或原值，一致就更新，不一致重试。比如 Atomic 原子类、MySQL 版本号机制。乐观锁无锁开销，并发性能高，适合读多写少场景。两种锁按需选择，写多读少用悲观，读多写少用乐观。
JVM 对 synchronized 做了大量锁优化。锁升级：无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁，逐级升级，减少开销。偏向锁默认同一个线程获取锁，无同步操作；轻量级锁用 CAS 自旋，不阻塞线程；自旋锁让线程循环尝试获取锁，不进入阻塞，减少上下文切换，适合锁持有时间短的场景。还有锁粗化、锁消除，锁粗化合并连续加锁，锁消除消除无必要的锁。这些优化让 synchronized 性能大幅提升，适配不同并发场景。
AQS 是 Java 并发锁的基础框架，ReentrantLock、CountDownLatch 都基于它。核心是volatile state 状态位和双向队列。获取锁时，用 CAS 修改 state，成功就持有；失败就加入队列阻塞。释放锁时，修改 state，唤醒队列后继线程。AQS 分独占和共享模式，独占锁同一时间一个线程持有，共享锁可多个线程持有。它封装了线程阻塞、唤醒、队列管理，开发者只需重写 tryAcquire、tryRelease 等方法，简化同步组件开发。
内存屏障是 CPU 指令，用来解决可见性和有序性问题。它有两个作用：一是强制刷新缓存，写屏障把数据同步到主内存，读屏障从主内存读取最新值，保证可见性。二是禁止指令重排，屏障前后的指令不能跨越屏障执行，保证有序性。volatile 底层就是靠内存屏障实现，synchronized、Lock 也会用到。JMM 靠内存屏障保证 happens-before 规则，避免多线程下指令重排导致的数据错乱，是实现线程安全的底层关键。
as-if-serial 是单线程下的语义规则，意思是不管指令怎么重排，最终执行结果和代码顺序一致。JVM 为了优化效率，会对指令重排序，但在单线程里，重排不会改变结果，程序员不用关心。它只保证单线程安全，多线程下如果没有同步措施，指令重排会导致结果错误。比如多线程下未用 volatile，指令重排会让变量赋值顺序错乱，出现脏数据。这个语义是 JVM 优化的基础，同时也提醒多线程必须加同步。
线程协作是让多个线程按规则执行，比如等待、唤醒、同步。常用 wait/notify/notifyAll，结合 synchronized，线程调用 wait 释放锁进入等待，notify 唤醒等待线程。Lock 的 Condition 更灵活，一个锁可以多个 Condition，分别等待唤醒。CountDownLatch 是倒计时，线程等待计数为 0 再执行。CyclicBarrier 是循环屏障，所有线程到齐再一起执行。Semaphore 控制并发线程数。这些机制解决线程间执行顺序、等待通知问题，保证业务流程有序。
高并发要兼顾性能和安全，核心策略：减少锁竞争，用无锁编程如 volatile、CAS、Atomic 类。用细粒度锁，比如 ConcurrentHashMap 分段锁，缩小锁范围。使用线程池复用线程，避免创建开销。用读写锁，读共享写独占，提升读性能。使用 CopyOnWrite 容器，读无锁。异步处理，用消息队列削峰填谷。多级缓存，减少数据库压力。合理分库分表，分散请求。优化 GC，减少 STW 时间。多种手段结合，实现高吞吐、低延迟的高效并发。
线程安全单例保证一个类只有一个实例。饿汉式：类加载就创建，天生线程安全，简单但可能浪费内存。懒汉式：synchronized 修饰方法，线程安全但效率低。双重检查锁 DCL：两次判断 null，加 volatile 禁止重排，安全高效。静态内部类：类加载不创建，调用时才初始化，利用类加载机制保证安全，推荐使用。枚举单例：最简单，天然防反射、反序列化破坏，是最安全的方式。日常开发推荐静态内部类或枚举单例。
双重检查锁是高效的单例实现，两次判断 instance 是否为 null，中间加锁，避免频繁加锁。但早期有指令重排问题：创建对象分分配内存、初始化、赋值三步，重排可能先赋值再初始化，其他线程拿到未初始化的对象。解决方法是给 instance 加 volatile，禁止指令重排。加 volatile 后，DCL 安全高效，是常用单例方式。它兼顾懒加载和性能，注意必须加 volatile，否则在多线程下仍有风险。
安全终止线程不能用 stop()，会强制终止，导致数据不一致。推荐用标志位：定义 volatile 布尔变量，线程循环判断标志，为 false 就退出。阻塞线程可用 interrupt() 中断，线程捕获 InterruptedException，清理资源后退出。interrupt 只是设置中断标志，不会直接终止，需配合代码判断。不要用废弃方法，通过优雅的标志位或中断，让线程执行完逻辑、释放资源后正常结束，保证数据安全和程序稳定。
