Java并发编程实战
《Java并发编程实战》深入浅出地介绍了Java线程和并发,是一本完美的Java并发参考手册。书中从并发性和线程安全性的基本概念出发,介绍了如何使用类库提供的基本并发构建块,用于避免并发危险、构造线程安全的类及验证线程安全的规则,如何将小的线程安全类组合成更大的线程安全类,如何利用线程来提高并发应用程序的吞吐量,如何识别可并行执行的任务,如何提高单线程子系统的响应性,如何确保并发程序执行预期任务,如何提高并发代码的性能和可伸缩性等内容,最后介绍了一些高级主题,如显式锁、原子变量、非阻塞算法以及如何开发自定义的同步工具类。
《Java并发编程实战》适合Java程序开发人员阅读。
《Java并发编程实战》深入浅出地介绍了Java线程和并发,是一本完美的Java并发参考手册。书中从并发性和线程安全性的基本概念出发,介绍了如何使用类库提供的基本并发构建块,用于避免并发危险、构造线程安全的类及验证线程安全的规则,如何将小的线程安全类组合成更大的线程安全类,如何利用线程来提高并发应用程序的吞吐量,如何识别可并行执行的任务,如何提高单线程子系统的响应性,如何确保并发程序执行预期任务,如何提高并发代码的性能和可伸缩性等内容,最后介绍了一些高级主题,如显式锁、原子变量、非阻塞算法以及如何开发自定义的同步工具类。
《Java并发编程实战》适合Java程序开发人员阅读。
本书特色
《Java并发编程实战》第16届Jolt大奖提名图书，JavaOne大会最畅销图书，了解Java并发编程必读佳作。线程是Java平台的基础组成部分之一。随着多核处理器逐渐成为主流，如何高效地使用并发已成为构建高性能应用程序的重要因素。Java SE 5和Java 6在并发程序开发方面取得了巨大的进步，在其Java虚拟机中能支持一些高性能的并且具有高可伸缩性的并发类，此外还支持一组新的并发基础构建模块。在《Java并发编程实战》中，这些新功能的编写者们不仅介绍了它们的工作原理和使用方式，还介绍了隐藏在这些功能背后的研究背景与设计模式。
然而，在开发、测试以及调试多线程的程序时仍然存在巨大的困难。开发人员很容易编写出一些看似能正常工作，但在一些情况下仍然会失败的程序（包括在正式发布的产品中，以及在高负载环境中）。《Java并发编程实战》不仅讲解了并发的理论基础，还介绍了各种实际的开发技术，这些知识对于构建可靠的、可伸缩的以及可维护的并发应用程序来说非常有用。《Java并发编程实战》并不仅是简单地罗列出各种并发API以及机制，而是详细地介绍了许多设计原则、设计模式以及思维模式，这些内容使得开发人员更容易构建出正确的并且高性能的并发程序。
《Java并发编程实战》主要内容包括：并发性与线程安全性的基本概念，构建以及组合各种线程安全类的技术，使用java.util.concurrent包中的各种井发构建基础模块，性能优化中的注意事项，如何测试并发程序，以及一些高级主题，包括原子变量，无阻塞算法及JAVA内存模。
作者介绍
本书作者都是Java Com*nity Process JSR166 家组（并发 具）的 要成员，并在其他很多JCP 家组里任 。BrianGoetz 20多年的软件咨询行业经验，并 至少75篇关于Java开发的*章。TimPeierls是“现 多处理器”的典范，他在BoxPop.biz、唱 艺* 戏剧表演方面也颇 研究。JosephBowbeer是一个Java ME 家，他对并发编程的兴趣始于Apollo计算 时 。
David Holmes是《The JavaProgramming Language》一书的合 者，任 于Sun 。
JoshuaBloch是Google 的*席Java架构师，《Effe*ive Java》一书的作者，并参与 作了《JavaPuzzle*》。
Doug Lea是《Concurrent Programming》一书的作者，纽 州立 学Oswego分校的计算 科学 授。
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- 对本书的赞誉
- 译者序
- 前 言
- 第1章 简介
- 1.1 并发简史
- 1.2 线程的优势
- 1.2.1 发挥多处理器的强大能力
- 1.2.2 建模的简单性
- 1.2.3 异步事件的简化处理
- 1.2.4 响应更灵敏的用户界面
- 1.3 线程带来的风险
- 1.3.1 安全性问题
- 1.3.2 活跃性问题
- 1.3.3 性能问题
- 1.4 线程无处不在
- 第一部分 基础知识
- 第2章 线程安全性
- 2.1 什么是线程安全性
- 2.2 原子性
- 2.2.1 竞态条件
- 2.2.2 示例:延迟初始化中的竞态条件
- 2.2.3 复合操作
- 2.3 加锁机制
- 2.3.1 内置锁
- 2.3.2 重入
- 2.4 用锁来保护状态
- 2.5 活跃性与性能
- 第3章 对象的共享
- 3.1 可见性
- 3.1.1 失效数据
- 3.1.2 非原子的64位操作
- 3.1.3 加锁与可见性
- 3.1.4 Volatile变量
- 3.2 发布与逸出
- 3.3 线程封闭
- 3.3.1 Ad-hoc线程封闭
- 3.3.2 栈封闭
- 3.3.3 ThreadLocal类
- 3.4 不变性
- 3.4.1 Final域
- 3.4.2 示例:使用Volatile类型来发布不可变对象
- 3.5 安全发布
- 3.5.1 不正确的发布:正确的对象被破坏
- 3.5.2 不可变对象与初始化安全性
- 3.5.3 安全发布的常用模式
- 3.5.4 事实不可变对象
- 3.5.5 可变对象
- 3.5.6 安全地共享对象
- 第4章 对象的组合
- 4.1 设计线程安全的类
- 4.1.1 收集同步需求
- 4.1.2 依赖状态的操作
- 4.1.3 状态的所有权
- 4.2 实例封闭
- 4.2.1 Java监视器模式
- 4.2.2 示例:车辆追踪
- 4.3 线程安全性的委托
- 4.3.1 示例:基于委托的车辆追踪器
- 4.3.2 独立的状态变量
- 4.3.3 当委托失效时
- 4.3.4 发布底层的状态变量
- 4.3.5 示例:发布状态的车辆追踪器
- 4.4 在现有的线程安全类中添加功能
- 4.4.1 客户端加锁机制
- 4.4.2 组合
- 4.5 将同步策略文档化
- 第5章 基础构建模块
- 5.1 同步容器类
- 5.1.1 同步容器类的问题
- 5.1.2 迭代器与Concurrent-Modification Exception
- 5.1.3 隐藏迭代器
- 5.2 并发容器
- 5.2.1 Concurrent Hash Map
- 5.2.2 额外的原子Map操作
- 5.2.3 Copy On Write Array List
- 5.3 阻塞队列和生产者-消费者模式
- 5.3.1 示例:桌面搜索
- 5.3.2 串行线程封闭
- 5.3.3 双端队列与工作密取
- 5.4 阻塞方法与中断方法
- 5.5 同步工具类
- 5.5.1 闭锁
- 5.5.2 Future Task
- 5.5.3 信号量
- 5.5.4 栅栏
- 5.6 构建高效且可伸缩的结果缓存
- 第二部分 结构化并发应用程序
- 第6章 任务执行
- 6.1 在线程中执行任务
- 6.1.1 串行地执行任务
- 6.1.2 显式地为任务创建线程
- 6.1.3 无限制创建线程的不足
- 6.2 Executor框架
- 6.2.1 示例:基于Executor的Web服务器
- 6.2.2 执行策略
- 6.2.3 线程池
- 6.2.4 Executor的生命周期
- 6.2.5 延迟任务与周期任务
- 6.3 找出可利用的并行性
- 6.3.1 示例:串行的页面渲染器
- 6.3.2 携带结果的任务Callable与Future
- 6.3.3 示例:使用Future实现页面渲染器
- 6.3.4 在异构任务并行化中存在的局限
- 6.3.5 Completion Service:Executor与Blocking Queue
- 6.3.6 示例:使用Completion Service实现页面渲染器
- 6.3.7 为任务设置时限
- 6.3.8 示例:旅行预定门户网站
- 第7章 取消与关闭
- 7.1 任务取消
- 7.1.1 中断
- 7.1.2 中断策略
- 7.1.3 响应中断
- 7.1.4 示例:计时运行
- 7.1.5 通过Future来实现取消
- 7.1.6 处理不可中断的阻塞
- 7.1.7 采用New Task For来封装非标准的取消
- 7.2 停止基于线程的服务
- 7.2.1 示例:日志服务
- 7.2.2 关闭Executor Service
- 7.2.3 “毒丸”对象
- 7.2.4 示例:只执行一次的服务
- 7.2.5 Shutdown Now的局限性
- 7.3 处理非正常的线程终止
- 7.4 JVM关闭
- 7.4.1 关闭钩子
- 7.4.2 守护线程
- 7.4.3 终结器
- 第8章 线程池的使用
- 8.1 在任务与执行策略之间的隐性耦合
- 8.1.1 线程饥饿死锁
- 8.1.2 运行时间较长的任务
- 8.2 设置线程池的大小
- 8.3 配置Thread Pool Executor
- 8.3.1 线程的创建与销毁
- 8.3.2 管理队列任务
- 8.3.3 饱和策略
- 8.3.4 线程工厂
- 8.3.5 在调用构造函数后再定制Thread Pool Executor
- 8.4 扩展 Thread Pool Executor
- 8.5 递归算法的并行化
- 第9章 图形用户界面应用程序
- 9.1 为什么GUI是单线程的
- 9.1.1 串行事件处理
- 9.1.2 Swing中的线程封闭机制
- 9.2 短时间的GUI任务
- 9.3 长时间的GUI任务
- 9.3.1 取消
- 9.3.2 进度标识和完成标识
- 9.3.3 Swing Worker
- 9.4 共享数据模型
- 9.4.1 线程安全的数据模型
- 9.4.2 分解数据模型
- 9.5 其他形式的单线程子系统
- 第三部分 活跃性、性能与测试
- 第10章 避免活跃性危险
- 10.1 死锁
- 10.1.1 锁顺序死锁
- 10.1.2 动态的锁顺序死锁
- 10.1.3 在协作对象之间发生的死锁
- 10.1.4 开放调用
- 10.1.5 资源死锁
- 10.2 死锁的避免与诊断
- 10.2.1 支持定时的锁
- 10.2.2 通过线程转储信息来分析死锁
- 10.3 其他活跃性危险
- 10.3.1 饥饿
- 10.3.2 糟糕的响应性
- 10.3.3 活锁
- 第11章 性能与可伸缩性
- 11.1 对性能的思考
- 11.1.1 性能与可伸缩性
- 11.1.2 评估各种性能权衡因素
- 11.2 Amdahl定律
- 11.2.1 示例:在各种框架中隐藏的串行部分
- 11.2.2 Amdahl定律的应用
- 11.3 线程引入的开销
- 11.3.1 上下文切换
- 11.3.2 内存同步
- 11.3.3 阻塞
- 11.4 减少锁的竞争
- 11.4.1 缩小锁的范围(“快进快出”)
- 11.4.2 减小锁的粒度
- 11.4.3 锁分段
- 11.4.4 避免热点域
- 11.4.5 一些替代独占锁的方法
- 11.4.6 监测CPU的利用率
- 11.4.7 向对象池说“不”
- 11.5 示例:比较Map的性能
- 11.6 减少上下文切换的开销
- 第12章 并发程序的测试
- 12.1 正确性测试
- 12.1.1 基本的单元测试
- 12.1.2 对阻塞操作的测试
- 12.1.3 安全性测试
- 12.1.4 资源管理的测试
- 12.1.5 使用回调
- 12.1.6 产生更多的交替操作
- 12.2 性能测试
- 12.2.1 在PutTakeTest中增加计时功能
- 12.2.2 多种算法的比较
- 12.2.3 响应性衡量
- 12.3 避免性能测试的陷阱
- 12.3.1 垃圾回收
- 12.3.2 动态编译
- 12.3.3 对代码路径的不真实采样
- 12.3.4 不真实的竞争程度
- 12.3.5 无用代码的消除
- 12.4 其他的测试方法
- 12.4.1 代码审查
- 12.4.2 静态分析工具
- 12.4.3 面向方面的测试技术
- 12.4.4 分析与监测工具
- 第四部分 高级主题
- 第13章 显式锁
- 13.1 Lock与 Reentrant Lock
- 13.1.1 轮询锁与定时锁
- 13.1.2 可中断的锁获取操作
- 13.1.3 非块结构的加锁
- 13.2 性能考虑因素
- 13.3 公平性
- 13.4 在synchronized和Reentrant Lock之间进行选择
- 13.5 读-写锁
- 第14章 构建自定义的同步工具
- 14.1 状态依赖性的管理
- 14.1.1 示例:将前提条件的失败传递给调用者
- 14.1.2 示例:通过轮询与休眠来实现简单的阻塞
- 14.1.3 条件队列
- 14.2 使用条件队列
- 14.2.1 条件谓词
- 14.2.2 过早唤醒
- 14.2.3 丢失的信号
- 14.2.4 通知
- 14.2.5 示例:阀门类
- 14.2.6 子类的安全问题
- 14.2.7 封装条件队列
- 14.2.8 入口协议与出口协议
- 14.3 显式的Condition对象
- 14.4 Synchronizer剖析
- 14.5 Abstract Queued Synchronizer
- 14.6 java.util.concurrent同步器类中的 AQS
- 14.6.1 ReentrantLock
- 14.6.2 Semaphore与CountDownLatch
- 14.6.3 FutureTask
- 14.6.4 ReentrantReadWriteLock
- 第15章 原子变量与非阻塞同步机制
- 15.1 锁的劣势
- 15.2 硬件对并发的支持
- 15.2.1 比较并交换
- 15.2.2 非阻塞的计数器
- 15.2.3 JVM对CAS的支持
- 15.3 原子变量类
- 15.3.1 原子变量是一种“更好的volatile”
- 15.3.2 性能比较:锁与原子变量
- 15.4 非阻塞算法
- 15.4.1 非阻塞的栈
- 15.4.2 非阻塞的链表
- 15.4.3 原子的域更新器
- 15.4.4 ABA问题
- 第16章 Java内存模型
- 16.1 什么是内存模型,为什么需要它
- 16.1.1 平台的内存模型
- 16.1.2 重排序
- 16.1.3 Java内存模型简介
- 16.1.4 借助同步
- 16.2 发布
- 16.2.1 不安全的发布
- 16.2.2 安全的发布
- 16.2.3 安全初始化模式
- 16.2.4 双重检查加锁
- 16.3 初始化过程中的安全性
- 附录A 并发性标注
- 参考文献
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