队列同步器 AbstractQueuedSynchronizer（AQS），是用来构建锁或者其他同步组件的基础框架。它使用一个int变量来表示同步状态，通过CAS操作对同步状态进行修改，确保状态的改变是安全的。通过内置的FIFO（First In First Out）队列来完成资源获取线程的排队工作。

AQS同步与synchronized同步是采用的两种不同的机制：

synchronized在编译后，会在同步块的前后分别添加monitorenter和monitorexit两个字节码指令，这两个指令需要关联一个监视对象，当线程执行monitorenter指令时，需要首先获得获得监视对象的锁，即进入同步块的凭证，才能进入同步块，当线程离开同步块时，执行monitorexit指令，释放对象锁。

AQS同步中，使用一个int类型的变量state来表示当前同步块的状态。以独占式同步为例，state的有效值为0和1，其中0表示当前同步块中没有线程，1表示同步块中已经有线程在执行。当线程要进入同步块时，需要首先判断state的值是否为0，假设为0，会尝试将state修改为1，只有修改成功了之后，线程才可以进入同步块，并通过CAS操作确保同一时刻只有一个线程操作成功。当线程离开同步块时，会修改state的值为0，并唤醒等待的线程。所以在AQS同步中，线程获得锁实际上是指线程成功修改了状态变量state，而释放锁就是是指线程将状态变量置为了可修改的状态，以便其他线程可以再次尝试修改状态变量

前面整理线程池时说过Executor是执行任务的抽象，而Runnable是任务的抽象。不过，线程池在实际提交任务时，会先将任务包装成一个FutureTask，以实现Future的语义，即异步获取任务结果的能力。FutureTask内部实际依赖的是一个Callable，并将任务的执行过程和结果获取委托给它，如果提交的是Runnable，那么也可以通过适配器RunnableAdapter<V>将其适配成一个Callable

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public static <T> Callable<T> callable(Runnable task, T result) {
    if (task == null)
        throw new NullPointerException();
    return new RunnableAdapter<T>(task, result);
}

static final class RunnableAdapter<T> implements Callable<T> {
    final Runnable task;
    final T result;
    RunnableAdapter(Runnable task, T result) {
        this.task = task;
        this.result = result;
    }
    public T call() {
        task.run();
        return result;
    }
}

相关类图可以如下所示：

Executor是java中任务执行的主要抽象，虽然它是一个简单的接口，但却为灵活而强大的异步任务执行框架提供了基础，它提供了一种标准的方法将任务的提交过程与执行过程解耦开来。

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public interface Executor{
    void excute(Runnable command);
}

ThreadLocal从其命名上就可以知道其意图是创建线程本地变量，就是希望同一个变量在不同的线程中拥有各自的值并且互不影响，其非常适合用来作为线程上下文变量，比如在一些连接池或者事务的场景中。

其思路是让每个Thread都持有一个私有的ThreadLocalMap，然后使用共享的key来保存值，而这个key就是共享的ThreadLocal实例，因此每个ThreadLocal也就对应一个本地变量。。但是，如果这个本地变量本身就是一个线程共享的对象，那么就算使用ThreadLocal也不是线程安全的。另外，设计者将具体的map操作都封装在了ThreadLocal中，然后提供统一的get/set接口，好让开发更加简洁方便。

java容器中一般最常用的就是List、Set、Map，List的实现前面已经介绍过，本文主要讨论下Map的几个实现，至于Set则比较简单，它们仅仅是依赖Map做了层封装而已。

在讨论之前，还是先看下Map的继承结构

根据实现的接口可以将java容器分为Collection和Map两部分，其中还可以按照是否线程安全来继续划分，大部分线程安全的实现在JDK1.5之后新增的concurrent包中。

本文先讨论Collection中比较基础的两个List实现ArrayList和LinkedList，前者通过数组，后者通过链表。数组的好处在于有位置索引，可以按下标任意访问，并且由于数组在内存上的连续性，因此访问会更快，但前提是元素必须排列紧凑， 这样在进行插入删除时就免不了要进行移动，而且由于数组长度不可变，在添加元素时可能需要扩容和复制处理。链表可以弥补数组在插入删除上的缺陷，但代价是牺牲查询的效率，尤其是按位置索引访问时，它只能选择从头或者从尾开始依次遍历。

在讨论之前先整体看下Collection的体系结构，可以看到其实有很多的实现类，它们分别用来应付各种不同的场景