[Павел Сорокин] Многопоточность в Java (2025)

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.

Junior/Middle Java-разработчик

• Умеешь писать REST API, работаешь с базами данных, но многопоточность остаётся белым пятном и это мешает браться за самые интересные проекты

Хочешь качать харды

• Тебе важно становиться сильнее как кодер и расти по ЗП с помощью хардов, а не самопрезентаций и легенд

Программа:

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;

Результат:

• 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)

Модуль 2. Укрощаем хаос: JMM, Reordering, ReentrantLock, Semaphore, Deadlock, Livelock

• 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.

Результат:

• 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

Модуль 3. Продвинутые средства: ExecutorService, CompletableFuture, Concurrent Collections, Virtual Threads

• 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

Результат:

• 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

Модуль 4. Боевое крещение: реальный production-case проект

• 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.

Результат:

• 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

Бонусы курса:

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
• И ещё 17 реальных примеров с объяснением, как чинить
• Используй как шпаргалку для код‑ревью. Особенно полезно перед собеседованиями — многие задачи ровно про это.

Видео — топ‑10 вопросов на собесе

• 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.

Автор Паша Сорокин (S0R0KlN) — Java backend-разработчик и контент-мейкер, ведущий YouTube-канал и Telegram-канал об IT. Он специализируется на Java-разработке, микросервисах, а также проводит mock-собеседования для помощи в трудоустройстве

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

ИСТОЧНИК

СКАЧАТЬ