Concorrência e paralelismo

TL;DR

Galho 4 da trilha Java Senior; concorrência do Java moderno, das threads e do Java Memory Model até executors, CompletableFuture, virtual threads/Loom e structured concurrency. Tema de altíssimo valor de entrevista.

Sobre este galho

Este galho cobre a concorrência Java de ponta a ponta: threads e seu ciclo de vida, exclusão mútua com synchronized, Java Memory Model, locks explícitos (ReentrantLock, StampedLock), atômicos e operações lock-free, concurrent collections, executors e thread pools, sincronizadores clássicos (CountDownLatch, Semaphore, Phaser), composição assíncrona com CompletableFuture, virtual threads do Project Loom (GA no Java 21), structured concurrency, scoped values, parallel streams com fork/join e, por fim, padrões e diagnóstico de problemas em produção. Não cobre Streams funcionais, Collections genéricas nem I/O assíncrono — esses tópicos têm galhos próprios.

Audiência primária: dev senior em preparação para entrevista internacional. Cada nota tem seção “Em entrevista” com frases prontas em inglês e vocabulário técnico. Audiência secundária: o mesmo dev em contexto de decisões de design e troubleshooting de produção — cada nota expõe o “porquê” por trás das escolhas de concorrência e as armadilhas mais cobradas.

Iniciado

1. 01 - Concorrência e paralelismo - o modelo — concorrência vs paralelismo, memória compartilhada, os 3 problemas, landscape platform vs virtual.
2. 02 - Threads e seu ciclo de vida — Thread/Runnable, estados, join/interrupt, daemon, thread dump.
3. 03 - Exclusão mútua com synchronized — race condition, monitor/intrinsic lock, synchronized, reentrância, wait/notify.
4. 04 - As armadilhas - race, deadlock e companhia — race, deadlock (Coffman), livelock, starvation, fairness.

Adepto

5. 05 - Locks explícitos — ReentrantLock, ReadWriteLock, StampedLock, Condition; synchronized vs Lock.
6. 06 - Atômicos e operações lock-free — Atomic*, CAS, LongAdder, problema ABA.
7. 07 - Concurrent collections — ConcurrentHashMap, CopyOnWrite, BlockingQueue, SkipList.
8. 08 - Executors e thread pools — ExecutorService, ThreadPoolExecutor, Future, shutdown, sizing.
9. 09 - Sincronizadores — CountDownLatch, CyclicBarrier, Semaphore, Phaser, Exchanger.
10. 10 - CompletableFuture e composição assíncrona — supplyAsync, thenCompose/thenCombine, allOf, exceptionally, timeout.

Magus

11. 11 - Java Memory Model em profundidade — happens-before, volatile, final fields, double-checked locking, safe publication.
12. 12 - Virtual Threads e Project Loom — platform vs virtual, carrier threads, pinning, thread-per-request, GA Java 21.
13. 13 - Structured concurrency — StructuredTaskScope, joiners, propagação de erro/cancelamento (preview no Java 25).
14. 14 - Scoped values — ScopedValue vs ThreadLocal, where().run(), rebinding (final no Java 25).
15. 15 - Parallel streams e fork-join — ForkJoinPool, work-stealing, common pool, quando paralelizar.
16. 16 - Padrões e diagnóstico de concorrência — patterns + thread dump, JFR, jcmd, cheatsheet de fechamento.

Rotas alternativas

Completa

01 → 02 → 03 → 04 → 05 → 06 → 07 → 08 → 09 → 10 → 11 → 12 → 13 → 14 → 15 → 16. Percurso linear do básico ao avançado.

Entrevista internacional

01 → 03 → 11 → 08 → 12 → 13. Race/JMM, executors, virtual threads, structured concurrency — o que mais cai.

Java moderno / Loom

01 → 02 → 08 → 12 → 13 → 14. Virtual threads + structured concurrency + scoped values.

Troubleshooting de produção

04 → 11 → 16 → 08. Deadlock/contention, visibility, diagnóstico, pool sizing.

Lock-free / performance

06 → 11 → 05 → 15. Atomics, JMM, locks finos, paralelismo.

Todas as notas

TABLE fase, status, updated
FROM "03-Dominios/Java/Concorrência e paralelismo"
WHERE type = "concept"
SORT file.name ASC

Veja também

• Java (MOC central)
• Java Concurrency
• Linguagem e sintaxe moderna (Galho 1)
• Dicionário de Java
• JVM por dentro (Galho 3) — memória de runtime, GC, JIT e diagnóstico
• Programação Reativa (Galho 11) — o modelo reativo e o confronto honesto com Virtual Threads.